Die Beantwortung der in der Überschrift gestellten Frage ist ziemlich schwierig, da das Problem darin besteht, dass wir derzeit keine akzeptierte Theorie haben, die die Quantenmechanik mit der Gravitationstheorie in Einklang bringt. Einerseits wissen wir, wie sich klassische Objekte verhalten, wenn sie großen Massen ausgesetzt sind, wie es beim Schwarzen Loch der Fall ist. Unsere Galaxie, die Milchstraße, umkreist beispielsweise etwas, von dem wir annehmen, dass es ein Schwarzes Loch ist; Und obwohl wir es nicht sehen, wissen wir, was mit den Objekten in seiner Nähe passiert.
Andererseits wissen wir, was mit einem Atom passiert, wenn wir es mit unseren quantenmechanischen Augen genau betrachten. Darüber hinaus können sich innerhalb der Quantenwelt Teilchen verschränken, sehr zum Entsetzen von Albert Einstein, der nicht an diese einzigartige Eigenschaft glaubte. Verschränkung ist unserem klassischen Verstand so fremd, dass ich, wenn ich zwei verschränkte Teilchen habe und in einem von ihnen automatisch eine Eigenschaft (zum Beispiel seinen Drehimpuls) messe, selbst wenn sich das andere am anderen Ende des Universums befindet, ich weiß wohin es geht (das heißt, welchen Drehimpuls es haben wird), denn das ist Verschränkung. Verschränkung bedeutet, dass, wenn wir ein Teilchen mit einer Eigenschaft haben und es mit einem anderen verschränkt ist, dieses andere automatisch einen bestimmten Wert dieser durch das erste vorgegebenen Eigenschaft erhält. Man könnte sagen, dass die beiden Teilchen miteinander kommunizieren, auch wenn sie sich nicht lokal am selben Ort befinden.
Um dies zu wissen, müssen wir Experimente durchführen, in denen wir eine Eigenschaft des ersten der beiden Teilchen messen, und dann müssen wir dieselbe Eigenschaft bei Teilchen Nummer zwei messen und bestätigen, dass sein Zustand unseren Erwartungen entspricht, weil sie verschränkt sind. Um dieses Experiment durchzuführen, muss es einen Kanal geben, in dem wir überprüfen, ob die beiden Teilchen verschränkt sind. Und dieser Kanal ist ein Klassiker.
Ich gebe Ihnen ein Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie hätten das Teilchen Alice und das Teilchen Bob. Alice geht nach Madrid und Bob nach Barcelona. Und stellen Sie sich vor, dass wir Farbe messen: Wenn Alice Blau misst, misst Bob Grün, und wenn Alice Grün misst, misst Bob automatisch Blau, weil sie miteinander verflochten sind. Das wissen wir aber erst, wenn wir nach der Messung von Alice auch Bob fragen und bestätigen, dass Bob immer dann Blau misst, wenn Alice Grün misst. Für diesen Check benötigten wir einen klassischen Kommunikationskanal. Typischerweise geht man davon aus, dass dieser klassische Kanal derjenige ist, in dem die Raumzeit einer euklidischen Metrik folgt, oder einfacher ausgedrückt, derjenige, den wir gewohnt sind. Aber in einem Schwarzen Loch ist die Raumzeit aufgrund seiner großen Masse deformiert, und wir müssen auf die von Albert Einstein formulierte Allgemeine Relativitätstheorie zurückgreifen.
Kommen wir nun zur Antwort auf die Frage. Was in einem Schwarzen Loch mit den Informationen passiert, die durch das Schwarze Loch wandern, ist unbekannt. Es wird sogar angenommen, dass die Informationen größtenteils zerstört werden (obwohl sie teilweise entweichen und als Hawking-Strahlung bekannt sind). Das würde also bedeuten, dass wir die beiden Farben von Alice und Bob nicht kennen könnten. Was also mit einem Teilchen passiert, das mit einem anderen verschränkt ist und in ein Schwarzes Loch fällt, wäre nichts. Ich denke, dass wir in diesem Schwarzen Loch nicht wissen könnten, ob sie miteinander verflochten sind oder nicht, da wir einen Kanal benötigen, durch den die Informationen wandern, und in einem Schwarzen Loch fließen die Informationen nicht, sodass wir nicht kommunizieren könnten mit ihnen.
Rosa Lopez Gonzalo Sie ist Professorin und Forscherin am Institut für Interdisziplinäre Physik und komplexe Systeme (IFISC) der Universität der Balearen, sein Forschungsgebiet ist der Quantentransport.
Frage per E-Mail gesendet von Hector Diaz Prato.
Koordination und Schreiben: Victoria Toro.
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