Fysiker löser Hawkings gåta kring svarta hål

På 70-talet upptäckte Stephen Hawking något paradoxalt med svarta hål. I en del fall är det omöjligt att skilja dem från varandra och att ta reda på deras ursprung. Men nu har fysiker räknat ut hur de svarta hålen är olika – och har formats av sina astronomiska upphov.

På 70-talet upptäckte Stephen Hawking något paradoxalt med svarta hål. I en del fall är det omöjligt att skilja dem från varandra och att ta reda på deras ursprung. Men nu har fysiker räknat ut hur de svarta hålen är olika – och har formats av sina astronomiska upphov.

Shutterstock

Sedan 1970-talet har Stephen Hawkings paradox om svarta hål fått fysiker att slita sitt hår.

Ett svart hål expanderar och suddar ut all information om varifrån det kommer. Det finns inte några kännetecken kvar från den stjärna som det svarta hålet en gång var. Och det kan fysiken – som räknar ut hur en handling förorsakar nästa – inte gå med på.

Men nu har fysiker visat att svarta håls gravitationsfält är beroende av hur deras ursprungliga stjärna såg ut. På så sätt blir det möjligt att åtskilja i övrigt identiska svarta hål – utan att offra varken Hawkings eller Einsteins teorier.

Svarta hål utplånar släktträdet

Stephen Hawkings så kallade informationsparadox spelar ut fysikens två viktigaste teorier mot varandra: Einsteins relativitetsteori mot kvantmekaniken.

Paradoxen ligger i att svarta hål enligt Einsteins allmänna relativitetsteori bara har tre egenskaper som fysiken kan observera - massa, elektrisk laddning och rotation. Det finns ingen annan information att utröna från de mystiska hålen.

Det innebär att två svarta hål med samma massa, laddning och rotation är identiska, trots att de naturligtvis är två skilda objekt.

Men det håller inte enligt kvantmekaniken. Det måste nämligen vara möjligt att räkna ut varför och hur en sak förorsakar en annan. Kvantfysikerna kan inte acceptera att det blir omöjligt att räkna bakåt till de svarta hålens upphov, den ursprungliga stjärnan. All information om denna stjärna går tydligen förlorad i kollapsen.

Men nu har en grupp brittiska och amerikanska forskare upptäckt att svarta hål inte utplånar all information om deras födelse.

Genom att ställa upp ett flertal avancerade formler för hur stjärnor med olika sammansättningar kollapsar, kom forskarna fram till att de efterföljande svarta hålen får olika gravitationsfält.

Därmed överlever informationen i de svarta hålen – utan att fysikerna måste kassera Einsteins relativitetsteori eller kvantmekaniken.