En la física clásica, no hay ningún agujero negro pérdida de información paradoja: la información se pierde, y eso es todo allí está a él. No hay paradoja. (Ver Ben Crowell la respuesta.)
El famoso "agujero negro pérdida de información paradoja" viene de considerar el comportamiento de los campos cuánticos en el espacio-tiempo de fondo de un agujero negro formado por una estrella en colapso. Ese análisis nos da una razón de peso para creer que un agujero negro, eventualmente se evapora debido a la radiación de Hawking. Después se evapora, presumiblemente, no queda nada — no hay horizonte de sucesos, no de la singularidad.
El problema es explicar cómo la información acerca de todo lo que cayó en el agujero negro se pone de nuevo por el tiempo que el agujero negro está hecho de evaporación. La aparentemente obvia respuesta es que se trata de volver gradualmente a través de la radiación de Hawking, como la información que fue escrito en un pedazo de papel y luego quemó sería codificada (en prácticamente inútil revueltos) en la luz, de humo, y atmosférica de los movimientos moleculares que se producen por el proceso de grabación.
Es de suponer que la información finalmente no volver a salir (en revueltos formulario) a través de la radiación, pero el reto es explicar cómo sucede eso. El ingenuo analogía con la quema de un pedazo de papel no funciona, al menos no como lo que podemos decir usando el estándar de la aproximación que se usa para derivar la radiación de Hawking en el primer lugar. Luboš Motl la respuesta a la pregunta
¿Por qué no agujero negro pérdida de información esta fácil (¿me estoy perdiendo algo básico)?
aborda esta muy brevemente, y varios comentarios sobre arxiv.org la dirección de la misma en más profundidad. Un ejemplo es [1], que dice:
convencionales de la física implica el Hawking efecto difieren fundamentalmente de familiares emisión térmica de los objetos calientes como las estrellas o la quema de madera.
La diferencia (se explica más detenidamente en [1]) está relacionada con el hecho de que al quemar un trozo de madera o de papel, la información original termina siendo almacenados en sutiles correlaciones entre el resultado de luz, de humo, atmosférica movimientos moleculares, y así sucesivamente; pero para un agujero negro, porque de la manera en la radiación de Hawking obras, Hawking a la radiación de los modos en que fueron emitidos en diferentes momentos no pueden ser correlacionados unos con otros en ese camino, al menos no dentro de la aproximación que se utiliza normalmente para derivar la radiación en el primer lugar. (El Apéndice ofrece un par de comentarios acerca de que la aproximación.)
El agujero negro paradoja de la información es especialmente paradójico, ya que la mencionada aproximación se espera que sea la adecuada durante la mayor parte de la del agujero negro de toda la vida, pero en los momentos finales cuando la aproximación se espera que fallan, no hay suficiente de que el agujero negro de la izquierda para restaurar la necesaria correlaciones. En una palabras del autor [2]:
El agujero negro paradoja de la información nos obliga a entrar en una situación extraña: debemos encontrar una manera de romper la aproximación semiclásica en un dominio donde no se cuántica de la gravedad de los efectos que normalmente se esperaría.
Como cualquier paradoja, este será probablemente ser resuelto después de aprender a formular el problema de manera adecuada. Como se señala en el Apéndice, esto requiere el uso de una teoría de la gravedad cuántica (pero vea la Edición en la final), y todavía es un área activa de la investigación actual.
Apéndice: La aproximación se usa para derivar la radiación de Hawking
Hawking derivados de la radiación de Hawking utilizando una aproximación que considera el comportamiento de los campos cuánticos en un determinado espacio-tiempo de fondo. (La mayoría de las modernas opiniones derivan esencialmente de la misma manera.) La prescripción de fondo corresponde al agujero negro formado por una estrella en colapso. Esta aproximación se viola la "conservación de la energía," porque el espacio-tiempo de fondo afecta el comportamiento de la cuántica de campos (que conduce a la radiación de Hawking), pero la cuántica de campos no afectar el espacio-tiempo de fondo. En particular, el agujero negro en realidad no se evapore en esta aproximación, aunque no irradian. Esto está reconocido en [3]:
Hawking original de derivación... considerado un quantum scalar campo de la propagación en un fijo [aka prescrito], sino dinámico, fondo espacio-tiempo correspondiente a la formación de una de cuatro dimensiones agujero negro de Schwarzschild por el colapso gravitacional de la materia en asintóticamente planos del espacio.
y en [4]:
Como palabra de su cálculo comenzó a propagarse, Hawking publicó una versión simplificada de la Naturaleza... sin Embargo, incluso en esta etapa Hawking no estaba seguro del resultado, y así lo expresa el título de la pregunta, "agujero Negro explosiones?" Señaló que el cálculo de ignorar el cambio en la métrica debido a las partículas creadas y a las fluctuaciones cuánticas.
En realidad, esperamos que la influencia que ir en ambos sentidos, de modo que el agujero negro pierde masa a medida que se evapora. Podemos (y Hawking hizo) dar cuenta de que el agujero negro de masa de la pérdida en una especie de "semiclásica" aproximación en la que nos artificialmente disminuir el agujero negro de la masa en función de una especie de "promedio" de la cantidad de radiación a la que se ha emitido hasta el momento; pero que la aproximación no es auto-consistente, como se explica en un post del blog de Luboš Motl [5].
Para realmente entender lo que sucede cuando un agujero negro se evapora, necesitamos una teoría de la gravedad cuántica. De forma heurística, si el espacio-tiempo métricas es influenciada por los campos cuánticos, que puede formar cuántica superposiciones, entonces el espacio-tiempo métricas sí serán forzados a superposiciones cuánticas (muy de forma heurística), por lo que necesitamos de una teoría de la gravedad cuántica para entender realmente lo que está sucediendo cuando un agujero negro se evapora. Esto todavía es un área activa de investigación en la actualidad.
Edit: me olvidé de este...
En un comentario, Dvij Mankad amablemente me recordó a otra línea de investigación que pone en cuestión la afirmación de que necesitamos una completa teoría de la gravedad cuántica para resolver la info de la pérdida de la paradoja. No estoy calificado para revisar que el desarrollo reciente de mí, pero que es revisado en [6]. He aquí un fragmento de la sección 1.4.5, donde "IR (infrarrojos) es el argot para "muy larga longitud de onda de los fenómenos":
A pesar de no iniciar este proyecto de IR con los agujeros negros de la mente, como de costumbre, todos los caminos conducen a los agujeros negros... El IR estructura tiene importantes implicaciones para la paradoja de la información... Esta paradoja se entrelaza con la profunda IR porque un número infinito de suave gravitones y suave fotones son producidos en el proceso de agujero negro de la formación y la evaporación. Estas partículas blandas llevar la información con una energía muy bajo costo.
Referencias:
[1] Marolf (2017), "El Agujero Negro" problema de la información: pasado, presente y futuro" https://arxiv.org/abs/1703.02143
[2] Mathur (2012), "los Agujeros Negros y más Allá" https://arxiv.org/abs/1205.0776
[3] Kanti y Winstanley, (2014),"Radiación de Hawking de Mayores Dimensiones de los Agujeros Negros" https://arxiv.org/abs/1402.3952
[4] Página (2004), "Radiación de Hawking y el Agujero Negro de la Termodinámica," https://arxiv.org/abs/hep-th/0409024
[5] Luboš Motl (2012), "por Qué "semiclásica de la gravedad", no es auto-consistente," https://motls.blogspot.com/2012/01/why-semiclassical-gravity-isnt-self.html
[6] Strominger (2017), "Conferencias sobre el Infrarrojo de la Estructura de la Gravedad y la Teoría de Gauge," http://arxiv.org/abs/1703.05448
