Behöver svarta hål gå till frisören?

Jag har nog aldrig sett en sådan uppmärksamhet kring ett vetenskapligt föredrag på en konferens i fundamental fysik! Kameror knäpper och mikrofoner sträcks fram. Det blev ett lite kortare föredrag på en kvart följt av en längre diskussion där Hawking stavade fram kortare svar.

Vad gick det hela ut på?

Man har tidigare menat att ett svart hål inte har något hår. Dvs, de har inga yttre egenskaper utöver massa, elektrisk laddning och hur fort det svarta hålet roterar. Hawkings resonemang, som utvecklats tillsammans med fysikerna Andy Strominger och Malcolm Perry, går ut på att detta inte är helt sant. I själva verket kan det vara så att svarta hål har massor av hår. Malcolm är också med på konferensen och har i ett uppföljande föredrag förklarat mer om detaljerna.

Den föreslagna lösningen på informationsparadoxen har att göra med att informationen lagras i själva rumtiden genom det extra håret. Den infallande materien påverkar rumtiden och ger en minnesbild av allt det som föll in i form av fina strukturer. Bilden sträcker sig långt ut från det svarta hålet och blir kvar även när det svarta hålet är borta. Liknande idéer har lagts fram tidigare men detta är en utveckling som introducerar en del nygamla begrepp. Nyckelordet är ”supertranslationer”.

Ett sätt att förstå vad det handlar om är via fenomenet ”gravitationellt minne”. Föreställ dig ett antal satelliter i omloppsbana runt jorden, kanske jämnt fördelade längs samma bana. Om en gravitationsvåg passerar rakt igenom systemet kommer rumtiden efteråt att i princip vara den samma, men satelliterna kan ha flyttat lite grand på sig, och deras klockor kan också ha skiftat lite grand relativt varandra. Det här är väsentligen innebörden i en supertranslation.

Man har faktiskt letat efter tecken på det här fenomenet genom att studera pulsarer, ett slags kollapsade stjärnor – neutronstjärnor – som roterar snabbt och som fungerar som mycket noggranna klockor. Om en gravitationsvåg utsänd från, tex, ett par kolliderande svarta hål, skulle passera förbi skulle pulsarklockorna skifta.

Tanken är alltså att detta fenomen skulle hjälpa till med informationslagringen. Det är lite för tidigt att dra några riktigt säkra slutsatser av det här, men det kan mycket väl vara ett viktigt steg framåt. Det är också oklart hur det kopplar an till hur strängteorin hittills angripit problemet.

Men även om detta skulle lösa problemet med hur informationen kommer ut ur det svarta hålet, är allt ändå inte alldeles frid och fröjd. Du som har hängt med så här långt har kommit hyfsat långt med att förstå vad Hawkingstrålning handlar om, men det allra underligaste – och mest spännande – kvarstår. Men mer om detta kommer i morgon…