Сверхпроводники могут пролить свет на информационный парадокс черных дыр

Сринат Кижаккумпурат Маникандан из Рочестерского университета Нью-Йорка заявил, что сверхпроводники, в которых электроны могут двигаться без сопротивления, могут иметь те же физические свойства, что и черные дыры.

Свои выводы физик представил 7 марта на встрече Американского физического общества. Аналогия между двумя объектами может помочь ученым понять, что происходит с данными, поглощаемыми черной дырой, отмечает sciencenews.org.

Речь идет об информационном парадоксе. С частицами, поглощаемыми черной дырой, в нее попадают и сведения об их свойствах. Согласно квантовой механике, такая информация не может быть уничтожена. Но в 1974-м Стивен Хокинг установил, что черные дыры медленно испаряются. Куда же девается находящаяся в них информация после исчезновения объекта?

Один из возможных ответов в 2007-м предложили физики Патрик Хайден из Стэнфордского университета и Джон Прескилл из Калифорнийского технологического института. По их мнению, черная дыра играет роль зеркала. Информация о поглощенных частицах отражается во внешнюю среду, заключенная в радиации Хокинга – излучении, наблюдаемом при испарении. Теперь Маникандан с физиком Эндрю Джорданом сообщили, что процесс на границе металла и сверхпроводника аналогичен предложенному «зеркальному явлению».

Имеется ввиду эффект отражения Андреева. Он наблюдается, когда проходящие через металл электроны встречают сверхпроводник. Входящая частица имеет спин, чье направление является разновидностью квантовой информации. При попадании в сверхпроводник, электрон соединяется с электроном в нем, образуя куперовскую пару. Она позволяет частицам свободно двигаться в материале. При этом электрон отражает в металл информацию о себе, оставляя «дырку». Она движется по материалу как частица, содержа начальные данные о спине хозяина.

То же может происходить в черной дыре. Попадая в нее, частица оставляет после себя античастицу с противоположным зарядом и изначальной информацией о спине. Маникандан и Джордан показали, что эти 2 процесса математически эквивалентны.

Пока неясно, является ли зеркальная теория правильной разгадкой парадокса. Но аналогия предполагает, что эксперименты со сверхпроводниками могут прояснить судьбу информации в черных дырах.