Sebulan setelah Stephen Hawking dan rekan-rekannya menerbitkan makalah tentang lubang hitam, fisikawan masih berjuang untuk mencapai konsensus. Beberapa orang memuji karya terbarunya sebagai cara baru untuk memecahkan teka-teki lubang hitam; yang lainnya tidak yakin dengan otoritasnya. Yang pertama mendukung klaim pracetak bahwa ia memberikan cara yang menjanjikan untuk memecahkan misteri yang disebut paradoks informasi lubang hitam yang disimpulkan Hawking lebih dari 40 tahun yang lalu.
“Saya pikir ada kegembiraan umum bahwa kita dapat melihat hal-hal yang sudah dikenal dengan cara berbeda, keluar dari kebuntuan,” kata Andrew Strominger, fisikawan di Universitas Harvard di Cambridge, salah satu penulis salah satu karya terbaru. Strominger mempresentasikan hasil karyanya pada 18 Januari 2016 di University of Cambridge, tempat Hawking berada.
Banyak yang tidak yakin bahwa pendekatan ini dapat memecahkan paradoks tersebut, meskipun mereka mengakui bahwa pendekatan tersebut menjelaskan berbagai masalah dalam fisika. Pada pertengahan 70-an, Hawking menemukan bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam, tetapi memancarkan sedikit radiasi. Menurut fisika kuantum, dari fluktuasi kuantum tepat di luar cakrawala peristiwa - titik tanpa kembalinya lubang hitam - pasangan partikel harus muncul. Beberapa partikel ini meninggalkan gravitasi lubang hitam, tetapi membawa sebagian massanya, mengakibatkan lubang hitam perlahan-lahan berkontraksi dan akhirnya menghilang.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada tahun 1976, Hawking menunjukkan bahwa partikel yang melarikan diri - sekarang dikenal sebagai radiasi Hawking - akan memiliki sifat yang sepenuhnya acak. Akibatnya, saat lubang hitam menghilang, informasi yang tersimpan di dalamnya akan hilang ke alam semesta. Tetapi hasil ini tidak sesuai dengan hukum fisika, yang menurutnya informasi, seperti energi, dilestarikan, yang menimbulkan paradoks. "Pekerjaan ini telah menyebabkan lebih banyak malam tanpa tidur bagi fisikawan teoritis daripada pekerjaan lain dalam sejarah," kenang Strominger.
Salah, jelasnya, mengabaikan potensi ruang kosong untuk membawa informasi. Dalam karyanya, bersama dengan Hawking dan rekan penulis ketiga Malcolm Perry, juga dari Universitas Cambridge, dia beralih ke partikel lunak. Ini adalah versi foton berenergi rendah, partikel hipotetis yang dikenal sebagai graviton, dan partikel lainnya. Hingga saat ini, mereka terutama digunakan untuk kalkulasi dalam fisika partikel. Tetapi penulis mencatat bahwa ruang hampa tempat lubang hitam berada tidak harus tanpa partikel - hanya energi - dan oleh karena itu partikel lunak dapat hadir di dalamnya dalam keadaan energi nol.
Segala sesuatu yang jatuh ke dalam lubang hitam, mereka melanjutkan, meninggalkan jejak - jejak - pada partikel-partikel ini. "Jika Anda berada dalam ruang hampa dan menarik napas - misalkan Anda menghirup banyak graviton lembut," kata Strominger. Setelah gangguan ini, ruang hampa di sekitar lubang hitam berubah, dan pada akhirnya informasi disimpan.
Makalah ini selanjutnya mengusulkan mekanisme untuk mentransfer informasi ini ke dalam lubang hitam - yang secara teoritis menyelesaikan paradoks. Untuk melakukan ini, penulis menghitung cara memecahkan kode data dalam deskripsi kuantum cakrawala peristiwa, yang dikenal sebagai "rambut lubang hitam".
Video promosi:
Transisi yang rumit
Namun demikian, pekerjaan tersebut masih jauh dari selesai. Abhay Ashtekara, yang mempelajari gravitasi di University of Pennsylvania di University Park, mengatakan bahwa metode penulis untuk mentransmisikan informasi ke dalam lubang hitam ("rambut lembut") tidak meyakinkan. Dan penulis mengakui bahwa mereka belum mengetahui bagaimana informasi ini selanjutnya dapat ditransmisikan dengan radiasi Hawking, dan ini adalah langkah penting berikutnya.
Stephen Avery, fisikawan teoritis di Brown University di Providence, Rhode Island, skeptis tentang kemungkinan pendekatan ini memecahkan paradoks, tetapi dia yakin bahwa itu akan memperluas arti partikel lunak. Dia mencatat bahwa Strominger menemukan bahwa partikel-partikel lembut mengungkapkan kesimetrian halus dari kekuatan alam yang diketahui, "beberapa di antaranya diketahui oleh kami dan beberapa di antaranya baru."
Fisikawan lain lebih optimis tentang prospek metode ini dalam memecahkan paradoks informasi. Sabine Hossenfelder dari Institute for Advanced Study di Jerman mengatakan hasil dari "rambut lembut", ditambah dengan penelitiannya sendiri, dapat menyelesaikan kontroversi seputar lubang hitam seperti masalah firewall. Soalnya, ada pertanyaan apakah cakrawala peristiwa bisa menjadi sangat panas karena radiasi Hawking. Ini bertentangan dengan relativitas umum Einstein, yang menurutnya seorang pengamat yang jatuh di cakrawala tidak akan melihat perubahan mendadak di lingkungan.
“Jika ruang hampa memiliki keadaan yang berbeda,” kata Hossenfelder, “maka Anda dapat mengirimkan informasi menjadi radiasi tanpa meletakkan energi apa pun di cakrawala. Oleh karena itu, tidak akan ada firewall."