17 september 2021

‘Zwarte gaten hebben geen alles vernietigende ‘firewall’, omdat ze niet volmaakt zijn’

Credit: NASA/JPL-Caltech

Enkele jaren terug was daar de opzienbarende berekening van een groepje natuurkundigen [1]In hun inmiddels geruchtmakende AMPS-artikel – naar de auteurs Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski en James Sully. onder leiding van Joseph Polchinski (Kavli Instituut), waaruit bleek dat de waarnemingshorizon van een zwart gat een allesverzengende ‘firewall’ is. Begin vorig jaar was daar al kritiek op door Stephen Hawking, maar nu is daar ook de natuurkundige Samir Mathur (Ohio State University) bijgekomen. Hij is niet zo maar de eerste de beste die reageert, want Polchinski en z’n makkers borduurden voort op Mathur’s werk over de combinatie van zwarte gaten en de snaartheorie. Die kwam in 2003 al aan met de theorie dat zwarte gaten in feite een soort van opeenhoping van snaren zijn, de hypothetische bouwstenen van de elementaire deeltjes. Hij sprak van ‘fuzzballs’, objecten met een enigszins ‘wazige’ begrenzing als waarneemhorizon, als ‘point-of-no-return’. Polchinski’s groep dacht dat die wazige begrenzing een firewall moet zijn, maar Mathur zegt in dit onlangs op de ArXiv verschenen artikel dat dat niet juist is.

Samir Mathur docerend voor studenten over de snaartheorie en zwarte gaten. Credit: Ohio State.

Waar het allemaal om draait is de zogeheten complementariteit van zwarte gaten, een hypothese die al in 1993 door Leonard Susskind (Stanford) en onze landgenoot Gerard ‘t Hooft (Universiteit van Utrecht) is opgesteld en die zegt dat zwarte gaten een soort hologram zijn, die als een perfecte kopieermachine werken: alles wat de waarneemhorizon raakt zou een hologram vormen en die zou een perfecte kopie van het origineel zijn. Polchinski’s groep zegt dat zwarte gaten niet 100% complementaire zijn en ook niet kunnen zijn en dat daardoor die alles vernietigende firewall rondom ze ontstaat. Mathur zegt eveneens dat ze niet volledig complementair zijn, maar zijn berekeningen laten juist zien dat de waarneemhorizon helemaal geen allesvernietiger is, sterker nog als je een waarneemhorizon passeert heb je niets in de gaten. Volgens Mathur zijn zwarte gaten niet perfect en bestaan er geen twee exact dezelfde zwarte gaten. Hieronder Mathur in een debat van enkele weken geleden, waarin hij en andere natuurkundigen discussieert over de natuurkunde van nu, honderd jaar na de geboorte van Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie.

Bron: Ohio State University.

References

References
1 In hun inmiddels geruchtmakende AMPS-artikel – naar de auteurs Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski en James Sully.

Comments

  1. Enceladus zegt

    Een zwart gat als een soort intergalactische kopieermachine. Interessante gedachte. Maar dat hologram dat dan wordt aangemaakt, waar blijft dat? Dat verdwijnt buiten onze waarneming in het zwarte gat?

    groet,
    Gert (Enceladus)

    • Ik denk dat het zo gaat: stel dat een planetoïde te dicht bij een zwart gat komt en in de waarnemingshorizon valt. De planetoïde zelf valt naar binnen en zal uiteindelijk in de singulariteit komen (als dat bestaat, of iets als een fuzzball, de theorie van de kwantumzwaartekracht die dit beschrijft bestaat nog niet), op de waarnemingshorizon blijft een kopie van de planetoïde achter. Dit past ook precies bij de tijddillatatie, waarbij een waarnemer op veilige afstand, ver verwijderd van het zwart gat, de planetoïde steeds langzamer naar de waarneemhorizon ziet gaan en hij deze nooit helemaal over die grens ziet gaan. Terwijl de planetoïde zelf gewoon de grens passeert, blijft die kopie achter op de horizon en die wordt door de veilige waarnemer bekeken.

      • Enceladus zegt

        Dat is een interessante gedachte Arie. Als het zo zou gaan, dan zou een zeer oud Zwart Gat uiteindelijk zichtbaar moeten worden doordat we rond de waarneminghorizon kopies zien van alle hemellichamen die erin zijn verdwenen. Over miljarden jaren tijd zou een Zwart Gat dan dus herkenbaar moeten zijn aan een schijbare cluster van hemellichamen. Zoiets hebben we nog niet waargenomen, maar ik vermoed dat je om het waar te kunnen nemen behoorlijk dichtbij een Zwart Gat moet zijn. Ben benieuwd wanneer we zo’n beeld voor het eerst in een SF-film zullen zien opduiken.

        groet,
        Gert (Enceladus)

  2. Monique zegt

    Perfecte kopieermachines? Of zijn zwarte gaten de databanken/opslagruimtes van het universum? Werken zwarte gaten als converters? Deze dan: Een planetoïde die te dicht bij een zwart gat komt wordt geconverteerd, valt door en gaat naar de ‘opslagruimte’. De planetoïde zelf blijft tijdelijk in de vortex in ‘sluimerstand’ hangen.
    Dan zou de oerknal uit een zwart gat kunnen zijn ontstaan.

    • Enceladus zegt

      Ja, het idee dat een Zwart Gat elders een oerknal betekent en dus het begin van een nieuw heelal is, spreekt mij wel aan.

      groet,
      Gert (Enceladus)

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.