طبق محاسبات جدید، زمان در سیاهچاله ها به عقب بر می گردد!

زمان در تعریف ترمودینامیکی اش، همیشه به جلو حرکت نمی کند، اما حداقل نه در سیاهچاله ها، تحقیق اخیر که در فیزیکال ریویو لترز منتشر شده، ممکن است مفهوم و ناحیه ای جدید در قانون نسبیت عام کشف کرده باشد که هندسه سیاهچاله ها را تحت عنوان منحنی صفحات هولوگرافی توصیف می کند. در این تحقیق، رافائل بوسو، استاد دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی و نتا انگلهارت دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه کالیفرنیا، تعریف دیگری از افق رویداد سیاهچاله ها را بسط داده اند، نقطه ای بدون بازگشت که یک سیاهچاله را از ناظر آن جدا می کند.

استیون هاوکینگ در سال ۱۹۷۴ پیشنهاد داد که با توجه به اثرات کوانتومی پیرامون افق رویداد سیاهچاله ها، آنها به آرامی تبخیر شده و نهایتا تمام اطلاعات مربوط به آنها توسط گرانش شدید به داخل کشیده می شوند. تخریب آشکار این اطلاعات، مشکلی برای برخی اصول خاص فیزیک کوانتوم می باشد که بیان می دارند اطلاعات مربوط به یک سیستم نمی تواند برای همیشه نابود شود. جهت حل این پارادوکس، دانشمندان در دهه ۱۹۹۰، مفهومی به نام اصل هولوگرافی را توسعه دادند که بیان می دارد اطلاعات در واقع خود را به صورت بخشی از نوسانات سطح افق رویداد حفظ می کنند.

طبق این اصل، حقیقت وجود سیاهچاله ها در فضای ۳ بعدی، بر روی یک سطح ۲ بعدی رونویسی شده است! درست مثل تصاویر تخت هولوگرافیک که توهم تصاویر ۳ بعدی را ایجاد می کنند. بوسو و انگلهارت در گزارش خود قانون جدیدی را شرح دادند که جهت و سوی توسعه و افزایش صفحات هولوگرافیک را نشان می دهد. دو نوع صفحه هولوگرافی وجود دارد: صفحه هولوگرافی آینده و صفحه هولوگرافی گذشته. که این دو صفحه هر کدام به یک حوزه گرانشی متفاوت مرتبط می باشند.

انگلهارت بیان می دارد که یک صفحه هولوگرافی، به مفهوم یک مرز محلی برای نواحی گرانشی قوی است. صفحه هولوگرافی آینده، مربوط به نواحی گرانشی است که مواد را به سمت یکدیگر فشرده می کند و صفحه هولوگرافی گذشته مربوط به نواحی گرانشی است که مواد را از هم جدا و به سمت خارج گسترده می کند. به این معنا که جهت زمان در صفحه های مختلف، متفاوت می باشد. برای مثال، جهان ما، یک صفحه هولوگرافی گذشته است، بنابراین ما به صورت پیش فرض، زمان ترمودینامیکی را رو به جلو فرض می کنیم. اما در سوی دیگر، در صفحه هولوگرافی آینده، زمان به عقب باز می گردد.

چنانچه انگلهارت بیان می دارد، سیاهچاله ها نواحی گرانشی دارند که مواد را به سمت یکدیگر هل داده، آنها را به شدت فشرده کرده تا جایی که به نقطه ای با چگالی بی نهایت برسند و به این ترتیب یک صفحه هولوگرافی گذشته را ایجاد می کنند، بنابراین در داخل تاریکی مطلق سیاهچاله ها، زمان به عقب باز می گردد. افق رویداد با توجه به زمان سپری شده بی نهایت تعریف می شود، در نتیجه کل سرنوشت جهان را در بر دارد! در نسبیت عام، افق رویداد سیاهچاله توسط هیچ ناظر فیزیکی در زمان محدود قابل مشاهده نیست و هیچ درکی هم وجود ندارد که سیاهچاله در بردارنده اطلاعات درباره آینده بی نهایت باشد.

مدل استاندارد فیزیک یک چارچوب نظری است که برهمکنش های ذرات زیر اتمی را پیش بینی می کند. این مدل، عملکرد اجزای پدیده های کوانتومی، از جمله کوارک ها و لپتون ها را توصیف می کند ولی این که زمان می تواند به جلو یا عقب برود، در تضاد با نسبیت عام اینشتین است. اما این تئوری صفحات هولوگرافی، راهی برای پر کردن این شکاف را ارائه می دهد. انگلهارت بیان می دارد که این تئوری و قانون جدید ما در غیاب تاثیرات کوانتومی است و ما امیدواریم در آینده یک قانون و ناحیه کلی را تعریف و اثبات کنیم که به طور کلی در برگیرنده تاثیرات خاص کوانتومی باشد.