შავ ხვრელში ვარდნის ისტორია…

  რამდენად ნორმალური იქნება სიცოცხლე, რომლითაც ზემასიურ შავ ხვრელში(ჩვეულებრივ ხვრელში ვარდნა აუცილებლად სიკვდილით დასრულდება – შავი ხვრელების საიდუმლო) ჩავარდნილი ადამიანი იცოცხლებს? თუ დავუფიქრდებით, ყველსათვის ნაცნობია შეგრძნება, იყო ჩათრეული დროის დინებაში, ამ შემთხვევაში – სივრცეში, რომელიც ჩვენი სურვილის მიუხედავად, მხოლოდ წინ მიდის და უკან დახევის შანსსაც კი არ გვიტოვებს (დროის სტრუქტურის კვლევაში მეცნიერებს კვანტური მექანიკა და… ფოლოსოფია ეხმარება).

 ეს, უბრალო ანალოგია არ არის. შავი ხვრელები ისეთ ექსტრემალურ მდგომარეობამდე ამრუდებს სივრცეს, რომ მოვლენათა ჰორიზონტს შიგნით, დროისა და სივრცის როლები იცვლება. მართლაც, სინგულარობაში სწორედ რომ დრო გითრევთ. უკან მობრუნება და ამოსვლა ისევე შეუძლებელია, როგორც დროის დინების მიმართულების შეცვლა (სამყარო დროის უკუსვლით).

 თქვენ, შავი ხვრელის შიგნით არსებულ ცარიელ სივრცეში ხართ, ხვრელიდან უსაფრთხო მანძილზე დატოვებული თქვენი მეწყვილე კი ხედავს, როგორ იწვით ჰორიზონტთან მიახლოების დროს. რა ხდება? ჰალუციანაცია აქვს?

 არანაირი ჰალუცინაცია. მეწყვილე მართლაც დაინახავს, თუ როგორ დაგწვათ ხვრელიდან ამოსულმა ჰოკინგისეულმა გამოსხივებამ და ეს არ არის ილუზია. მას ფერფლის შეაგროვება და უკან წამოღებაც კი შეუძლია.

 ბუნების კანონები მოითხოვს, რომ ხვრელის ფარგლებს გარეთ უნდა დარჩეთ, რაც მეწყვილეს თვასლაწიერიდანაც ჩანს. კვანტური ფიზიკა მოითხოვს, რომ ინფორმაცია არ უნდა დაიკარგოს, არ უნდა გაქრეს. ინფორმაციის ნებისმიერი ბიტი, რომელიც თქვენს არსებობაზე მეტყველებს, ჰორიზონტს გარეთ უნდა აღმოჩნდეს, რათა ფიზიკის კანონები არ დაირღვეს.

 მეორეს მხრივ, ფიზიკის კანონები იმასაც მოითხოვს, რომ თქვენ, ჰორიზონტი მაღალენერგიულ ნაწილაკებსა თუ რაიმე სხვა არაორდინალურთან შეჯახების გარეშე უნდა გადალახოთ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, აინშტაინისეული ფარდობითობის თეორიის წინააღმდეგ წახვალთ.

 გამოდის, რომ ხვრელს გარეთაც უნდა იყოთ დაფერფლილი სახით და მის შიგნითაც, ცოცხალი და საღ-სალამათი. ასრებობს მესამე კანონიც, რომელიც ამბობს, რომ ინფორმაცია არ შეიძლება იყოს კლონირებული. ერთბაშად ორ ადგილზე უნდა იყოთ, თან მხოლოდ ერთი ასლი უნდა არსებობდეს. მეცნიერები ამ თავსატეხს ინფორმაციულ პარადოქსს უწოდებენ. საბედნიეროდ, ამ პრობლემის გადაჭრა ოთხმოცდაათიან წლებში მოხერხდა.

 ლეონარდ სასქინდმა დაასკვნა, რომ პარადოქსი არ არსებობს, რადგან თქვენს ასლს ვერავინ ხედავს. მეწყვილეც მხოლოდ ერთ ასლს ხედავს და თქვენც. თქვენ და მეწყვილე ამ ასლების შედარებას ვერასოდეს შეძლებთ, ვერც იმის, რაც ნახეთ. არც მესამე დამკვირვებელი არსებობს, რომელიც ერთდოულად ხვრელის ორივე მხარეს ხედავს. ასე რომ, ფიზიკის კანონები არ ირღვევა.

 როგორ უნდა გაიგოთ, ცოცხალი ხართ თუ მკვდარი? რეალობა იმაზეა დამოკიდებული, ვის შევეკითხებით ამას, მეწყვილეს თუ საკუთარ თავს.

 2012 წლის ზაფხულში, ფიზიკოსებმა აჰმედ ალმეირიმ, დონალდ მაროლფმა, ჯო პოლჩინსკიმ და ჯეიმს სალიმ (კოლექტივი, რომელიც AMPS-ის სახელით არის ცნობილი), აზრობრივი ექსპერიმენტი ჩაატარეს, რომელიც შავი ხვრელების შესახებ ჩვენი ცოდნის თავდაყირა დაყენებას გვიქადდა.

 მათი აზრით, პრობლემის სასქინდისეული გადაჭრა ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მეწყვილესა და თქვენს შორის არსებული ნებისმიერი შეუსაბამობა მოვლენათა ჰორიზონტით არის განპირობებული. მნიშვნელობ არა აქვს დაინახა თუ არა მეწყვილემ ჰოკინგისეული გამოსხივებით დამწვარი თქვენი სხეული, რადგან მოვლენათა ჰორიზონტი შავ ხვრელში მოლივლივე თქვენი მეორე ვერსიის დანახვის საშულებას არ აძლევს მას.

 ჰორიზონტს მიღმა შეხედვა რომ შეძლებოდა მისი გადაკვეთის გარეშე?

 ფარდობითობის თეორია გვეტყვის – არა! კვანტური თეორიისგან განსხვავბით, რომელიც ამ წესებს მცირედ გადღაბნილი სახით წარმოგვიდგენს. მეწყვილეს შეუძლია გამოიყენოს ხერხი, რომელსაც კვანტური გადახლართულობა ეწოდება (მყისიერი კავშირი).

AMPS-ის იდეა ამ მოვლენას ეფუძნება. დავუშვათ, ჰორიზონტთან ახლოს, მეწყვილე გარკვეულ ინფორმაციას იღებს, ვუწოდოთ მას А.

 თუ ეს ინფორმაცია მართებულია და თქვენ ჰორიზონტი გადაკვეთეთ, მაშინ – А, აღებული ჰოკინგისეული გამოსხივებიდან, მოვლენათა ჰორიზონტის ფარგლებს გარეთ, ინფორმაციის სხვა ნაწილაკთანაც – B, უნდა იყოს კვანტურად გადახლართული, რომელიც ასევე, ენერგიული გამოსხივების ღრუბლის ნაწილია.

 მეორეს მხრივ, თუ თქვენ ცოცხალი ხართ და ჰორიზონტს შიგნით მოხვდით, მაშინ А, ინფორმაციის სხვა ნაწილაკთანაც – C, იქნება კვანტურად გადახლართული, რომელიც ხვრელის შიგნით არის მოქცეული. ამავე დროს, ინფორმაციის ბიტის მხოლოდ ერთჯერადი გადახლართვაა შესაძლებელი. აქედან გამომდინარეობს, რომ А, B-სთან ან C-თან შეიძლება იყოს გადახლართული და არა ორივესთან ერთად.

 მაშ ასე, მეწყვილე იღებს A ნაწილაკს, კვანტური გადახლართულობის მადეკოდირებელ მანქანაში ათავსებს მას და გებულობს: B თუ C.

 თუ პასუხია C, თქვენი ისტორია იმარჯვებს, კვანტური მექანიკის კანონები კი ირღვევა. თუ A გადახლართულია C-სთან, რომელიც შავი ხვრელის შიგნით არის, მაშინ მეწყვილესთვის ინფორმაციის ეს ნაწილაკი სამუდამოდ დაკარგული აღმოჩნდება, რაც ინფორმაციის დაკარგვის შეუძლებლობის კვანტური მექანიკისეული კანონის დარღვევას გამოიწვევს (კვანტური არარეალობა: რაშია ჭეშმარიტება?).

 რჩება B. თუ დეკოდერი აღმოჩენს, რომ A გადახლართულია B-სთან, მეწყვილე იმარჯვებს, ფარდობითობის თეორია კი წაგებული რჩება. A გადახლართულია B-სთან, მეწყვილეს ისტორია ერთად ერთი სწორი ისტორია იქნება, რომელშიც თქვენ ბოლომდე დაიწვით. ჰორიზონტში შეცურვის ნაცვლად, როგორც ფარდობითობა გვკარნახობს, გავარვარებულ კედელთან მოგიწევთ შეჯახება.

 ამგვარად, ისევ იქამდე მივედით, საიდანაც დავიწყეთ: რა ხდება, როცა თქვენ, შავ ხვრელში ვარდებით? მასში ლივლივებთ და გადარჩენას რეალობას უნდა უმადლოდეთ, რომელიც რატომღაც დამკვირვებელზეა დამოკიდებული? თუ იმისთვის უახლოვდებით ჰორიზონტს, რომ მომაკვდინებელ კედელს შეეჯახოთ?

 პასუხი არავინ იცის, რის გამოც ეს საკითხი ფუნდამენტური ფიზიკის ერთ-ერთ ყვეკლაზე საკამათო საგნად არის ქცეული (რეალობის კვანტური ილუზორულობა).

 ას წელზე მეტია, რაც ფიზიკოსები ფარდობითობის ზოგადი თეორიისა და კვანტური მექანიკის შერიგებას ცდილობენ, იმის ვარაუდით, რომ ერთ-ერთ მათგანს დათმობაზე მოუწევს წასვლა. ზემოთ ხსენებული კედლის პარადოქსის პრობლემის გადაჭრამ გამარჯვებულისკენ უნდა მიგვითითოს და სამყაროს მოწყობის კიდევ უფრო ღრმა შინაარსის მქონდე თეორიის შექმნამდე უნდა მიგვიყვანოს (მოკლედ კვანტური გრავიტაციის პრობლემის შესახებ).

 დადგენა იმისა თუ ინფრომაციის რომელ ბიტებთან არის გადახლართული A, უკიდურესად რთული ამოცანაა. ფიზიკოსებმა დანიელ ჰარლოუმ(პრინსთონი, ნიუ-ჯერსი, ა.შ.შ.) და პატრიკ ჰაიდენმა (სტენფორდი, კალიფორნია, ა.შ.შ.), გადაწყვიტეს გაერკვიათ, რა დრო დაჭირდება მეწყვილეს მიღებული ინფორმაციის დეკოდირებისთვის.

 2013 წელს მათ გამოითვალეს, რომ ყველაზე უფრო სწრაფი კომპიუტერითაც კი, გადახლართულობის გასაშიფრად მეწყვილეს წარმოუდგენლად დიდი დრო დაჭირდება. პასუხის დადგენის მომენტისთვის, ხვრელი უკვე აორთქლებული იქნება და ცეცხლოვანი კედლის გამოცანასაც თან წაიყოლებს (შავი ხვრელის სიცოცხლის ხანგრძლივობა).