Zwarte gaten

Vandaag in ons dossier over zwarte gaten: een gastbijdrage van Joris Kattemölle over de firewall-paradox.

In het vorige artikel beschreven we een gedachte-experiment waarin de informatieparadox voor zwarte gaten duidelijk naar voren komt. In het experiment wordt een elektron-positronpaar gemaakt dat voor 50% in de toestand ‘elektron met spin up, positron met spin down’ is, en voor 50% in de omgekeerde toestand. We laten vervolgens één helft van het paar, bijvoorbeeld het positron, in een zwart gat verdwijnen. We zagen dat de informatieparadox in deze situatie alleen vermeden kan worden als we de informatie over de toestand van het positron weer aan het zwarte gat kunnen ontfutselen.

In dit artikel kijken we nog iets beter naar de informatieparadox en leggen we de basis voor een klassieke oplossing voor de paradox: het idee van complementariteit. In het volgende artikel zal dit idee dan in detail uitgelegd worden.

Zoals we in het vorige artikel zagen, sloten drie natuurkundigen – Stephen Hawking, Kip Thorne en John Preskill – in 1997 een weddenschap af over zwarte gaten. Hawking en Thorne waren van mening dat in zwarte gaten informatie verloren gaat; Preskill dacht dat dat niet zo was. Vandaag ontdekken we wie de weddenschap won en waarom.

In het eerste artikel in deze serie over zwarte gaten kwamen we al het begrip ontsnappingssnelheid tegen. Vandaag zien we hoe dit begrip ervoor zorgt dat elk zwart gat een horizon heeft: een denkbeeldig “point of no return” waarvandaan het onmogelijk lijkt om nog aan het zwarte gat te ontsnappen.