Vær ikke bange for at falde i et sort hul – du overlever måske som et hologram
Måske er det slet ikke så slemt at falde i et sort hul, som man umiddelbart skulle tro. I hvert fald ikke ifølge en gruppe forskere, der i et nyt studie argumenterer for, at et sort hul vil forvandle en uheldig forbipasserende til et hologram.

Det nye studie udfordrer den nuværende teori om, at alt, der falder i et sort hul rammer en 'firewall' og bliver tilintetgjort. (Foto: Shutterstock)

Det nye studie udfordrer den nuværende teori om, at alt, der falder i et sort hul rammer en 'firewall' og bliver tilintetgjort. (Foto: Shutterstock)
Partner The Conversation

Videnskab.dk oversætter artikler fra The Conversation, hvor forskere fra hele verden selv skriver nyheder og bringer holdninger til torvs

I filmen Interstellar flygter hovedpersonen Cooper fra et sort hul, så han kan nå at sige farvel til sin datter Murphy på hendes dødsleje.

Nogle forskere mener, at filmen er så videnskabelig korrekt, at den kan bruges som undervisning i skolen.

Men langt de fleste forskere mener, at alt, der bliver sendt ind i et sort hul, vil blive destrueret med det samme.

Et nyt studie viser dog, at sidstnævnte måske ikke er tilfældet alligevel. Forskerne i studiet argumenterer for, at man vil blive absorberet ind i et hologram i stedet for at blive destrueret i det sorte hul. Uden at man opdager det.

Studiet udfordrer den nuværende teori om, at alt, der falder i et sort hul rammer en 'firewall' (brandmur) og bliver tilintetgjort.

Hawkings chokerer: Sorte huller er ikke sorte

For 40 år siden chokerede Stephen Hawking alle videnskabsmænd med sin opdagelse om, at sorte huller ikke rigtig er sorte.

Inden for klassisk fysik mener man, at intet, der falder i et sort hul nogensinde kan slippe derfra igen. Men Hawking viste, at sorte huller konstant udsender stråling.

Desværre er temperaturen for den stråling, som de sorte huller udsender, meget lavere end den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, hvilket betyder, at nutidens teknologi ikke kan måle de sorte hullers stråling.

Det er et paradoks

Men Hawkings udregninger er forvirrende. Hvis sorte huller konstant udsender stråling, vil de også konstant tabe masse – og til sidst forsvinde.

Han indså, at det var et paradoks: Hvis sorte huller kan forsvinde, vil alt information omkring det sorte huls historie være tabt for evigt.

Det betyder, at selvom det blev muligt at måle strålingen, så ville det aldrig blive muligt at finde ud af, hvordan det sorte hul oprindeligt blev skabt. Og dette overskrider en af kvantemekanikkens love, der siger, at information ikke kan blive tabt eller skabt.

En anden måde at se på det, er, at Hawking stiller spørgsmål ved determinismen om sorte huller. Determinisme er en filosofisk hypotese om, at alle begivenheder har en årsag.

Hvis der ikke er determinisme, betyder det en forsoning imellem kvantemekanik og Einsteins relativitetsteori – et alment kendt problem og ultimativt mål for mange fysikere.

Hvad sker der med informationen?

Fysikere, der studerer de sorte huller, har et spørgsmål til alle teorier inden for kvantemekanikken: »Hvad sker der med informationen om et sort hul?«

Det tog omkring to årtier før forskere fandt en løsning. De foreslog, at de sorte hullers information blev lagret proportionelt med deres overfladeareal (i to dimensioner), også kaldet horisont, i stedet for i volumen (i tre dimensioner).

Dette kan forklares med kvante-tyngdekraft, hvor tre dimensioner af rummet kan rekonstrueres af en todimensional verden uden tyngdekraft – meget lignende et hologram.

Kort tid efter blev strengteorien, den mest studerede teori inden for kvante-tyngdekraft, påvist at være holografisk.

Ved holografi kan man beskrive, hvordan sorte huller forsvinder i en todimensional verden uden tyngdekraft, hvor de sædvanlige love af kvantemekanik gælder.

Denne proces er deterministisk, med få mangler i viden om strålingen, der koder for de sorte hullers historie.

Holografi fortæller os, at alt informationen i sorte huller ikke er tabt. Men at finde fejlen i Hawkings oprindelige argumenter var overraskende svær.

Fuzzball versus firewall

Præcis hvordan sorte huller ser ud, er svært at finde ud af.

I 2003 foreslog Samir Mathur at sorte huller er »fuzzballs« (fuzz fra ordet tåge, red.), hvor der ikke er nogen skarp horisont.

Kvanteudsving omkring horisonten har informationen om det sorte huls historie, og derfor løste Mathur de sorte hullers paradoks.

Men alligevel er ideen blevet kritiseret, da der er stor forskel på at falde ned i en fuzzball og i et sort hul ud fra Einsteins relativitetsteori.

Relativitetsteoriens beskrivelse af sorte huller foreslår, at når man falder igennem et sort huls horisont, falder man kun dybere og dybere.

I faldet krummer tid og sted, indtil man når til 'singularitet', der er et punkt, hvor alle love inden for fysik ikke længere er gældende (I virkeligheden ville man dø inden man nåede dertil, da man hurtigt ville blive revet i stykker).

I Marthurs univers er der dog ingenting efter fuzzyballs horisont. Men Mathur argumenterer for, at der er en stor lighed imellem at falde i en fuzzball og i et sort hul.

Ligheden gælder dog kun nogle, da alle fuzzballs har forskellige egenskaber. Og netop dem, som Mathur nævner, kan ikke sammenlignes med de sorte huller.

Debatten vil fortsætte

I øjeblikket er der en teori, der er konkurrent inden for kvante-tyngdekraft, som siger, at alle, der falder i et sort hul rammer en firewall og bliver destrueret.

Denne teori er dog også blevet kritiseret, da firewalls (ligesom fuzzballs) har en anderledes horisont end sorte huller.

Debatten om, hvad der faktisk sker, når man falder i et sort hul vil nok fortsætte længe endnu.

Marika Taylor hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Ida Kløvgaard

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcasts herunder. Du kan også findes os i din podcast-app under navnet 'Videnskab.dk Podcast'.

Videnskabsbilleder

Se de flotteste forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om det betagende billede af nordlys taget over Limfjorden her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk