¿Cómo se relaciona el enredo cuántico con la radiación de Hawking?

Que yo sepa, no lo son. La radiación de Hawking es térmica, que es casi exactamente lo contrario del enredo.

Contra Dan Piponi, los pares de partículas-antipartículas NO son cómo uno deriva la radiación de Hawking. Es simplemente una forma de “explicar” a medias el fenómeno con un argumento de plausibilidad que utiliza conceptos que las personas entienden. Incluso en esos terrenos, hay mejores formas de hacerlo (por ejemplo, la tunelización cuántica). En este régimen particular, las partículas son un modelo muy malo. Entre otras cosas, esta “explicación” particular es totalmente inadecuada para derivar el espectro de emisión.

Uno deriva la radiación de Hawking resolviendo las ecuaciones de la electrodinámica cuántica para determinar los modos de campo en un espacio-tiempo de fondo curvo. Este espacio-tiempo particular tiene un horizonte y eso introduce una arruga: las soluciones de modo de campo están cortadas por el horizonte y eso hace que el modo de vacío ya no sea un modo de vacío.

Observe cómo es mucho más difícil seguir ese ruido de partículas / antipartículas.

Esto es algo general que va mucho más allá de los agujeros negros. Hay un fenómeno relacionado llamado efecto Unruh e implica una observación acelerada en un espacio-tiempo plano. Sin curvatura, ciertamente sin agujeros negros.

Pero un observador acelerado tiene un horizonte, en el sentido de que hay una parte del universo de la cual está desconectado causalmente porque incluso si una señal viaja hacia él a la velocidad de la luz, todavía la superará. Simplemente está demasiado lejos para alcanzarlo.

Por eso, los modos del campo cuántico para el observador acelerado son diferentes de los del campo inercial. Todas sus soluciones deben estar dentro de su horizonte. Y por esa razón, lo que él llama vacío es diferente de lo que el observador inercial llama vacío. Donde uno no ve nada, el otro ve un baño termal de partículas.

Pero no vienen de ninguna parte . En particular, no vienen de su horizonte. Se sienta en un baño de partículas que lo rodean.

Básicamente es el mismo problema, pero la historia de “partículas virtuales capturadas por un horizonte” ni siquiera tiene sentido aquí. El horizonte solo existe para un observador, no para el otro. Entonces, ¿la partícula es capturada y no capturada? Claramente no.

Si pudiera pisotear y desterrar dos ideas de las discusiones sobre relatividad, serían esa explicación virtual de partículas de la radiación de Hawking y la noción de masa relativista. Ambos están equivocados y perniciosamente.

Imaginemos un escenario idealizado.

Un par de partículas virtuales en estado entrelazado aparece cerca del horizonte de eventos del agujero negro. Están desgarrados por las fluctuaciones del campo gravitacional. Así, uno escapa cuando la radiación de Unruh-Hawkings, el otro cae en el horizonte de eventos y se funde con la materia que forma el agujero negro. Pero, ¿qué pasa si los estados cuánticos de la materia ya presentes (“disueltos” en la superficie del agujero negro) se entremezclan o se sobrescriben en la nueva partícula “fusionada”? si todavía está enredado con su compañero emitido como radiación de Unruh-Hawkings, entonces al menos en teoría es posible que se escape alguna información del interior (en realidad, se proyecta mucha información dimensional de “materia dentro” en la superficie de dimensiones inferiores).

Pero no hay caminos causales desde el interior del horizonte de eventos, entonces, ¿cómo diablos funciona esta codificación o proyección de estados cuánticos? Bueno, según Hawking, es una teoría de dualidad calibre / gravedad que resuelve este problema.

La importancia de esto es que la información que ingresa al agujero negro no se pierde, sino que simplemente se codifica en un formato de dimensión inferior y luego se puede proyectar de nuevo al mundo causal de GR.

Cerca del final de la vida útil de un agujero negro de baja masa, dos partículas cuánticas enredadas pueden AMBOS escapar del horizonte de eventos. Antes de eso, solo 1 del par enredado escapa.

Esa es la única correlación.