Hình minh hoạ một hố đen với đĩa vật chất bị hút vào bên trong và hai cột sáng màu xanh biểu thị cho dòng các hạt tốc độ cao bức xạ ra ngoài.
Trong những năm 1970, Stephen Hawking đề xuất rằng hố đen có khả năng bức xạ ra các hạt. Thông qua quá trình này, năng lượng của lỗ đen sẽ dần mất đi và cuối cùng chính lỗ đen cũng sẽ biến mất. Sau đó ông tiếp tục kết luận rằng các hạt phát ra từ một lỗ đen sẽ không cung cấp một manh mối nào về những gì nằm trong lỗ đen. Theo đó, những thông tin trong lỗ đen sẽ bị mất đi hoàn toàn cùng với lỗ đen. Tuy nhiên, đối với các nhà khoa học, thật khó để chấp nhận điều này bởi theo cơ học lượng tử thì thông tin phải được bảo tồn. Thông tin chỉ trở nên khó tìm kiếm chứ không bao giờ mất đi vì nó có liên hệ với thực tại và quá khứ. Khái niệm “Nghịch lý thông tin” tồn tại từ thời điểm đó và được coi là một trong những vấn đề cơ bản nhất và cũng phức tạp nhất trong vật lý hiện đại hơn 40 năm qua.
Tuy nhiên, trong một kết quả nghiên cứu mới đây của phó giáo sư vật lý Dejan Stojkovic cùng với nghiên cứu sinh Anshul Saini tại đại học Buffalo bằng các tính toán cụ thể đã chứng minh được rằng, nghịch lý thông tin lỗ đen có thể không tồn tại bởi thông tin không hề mất đi. Theo đó, các bức xạ hạt phát ra từ lỗ đen có thể chứa các thông tin bên trong lỗ đen bao gồm đặc tính của các vật chất hình thành nên lỗ đen ở thời điểm khởi đầu cũng như đặc tính của các vật chất và năng lượng ở bên trong lỗ đen.
Cụ thể hơn, bài báo chỉ ra rằng thay vì chỉ quan tâm đến các hạt phát xạ từ lỗ đen, chúng ta cần phải tính đến các tương tác tinh tế giữa các hạt này. Sự tương tác giữa các hạt này có thể trải dài từ tương tác hấp dẫn cho đến tương tác trao đổi các hạt trung gian như photon giữa các hạt. Những “tương quan” này từ lâu đã được biết là có tồn tại nhưng nhiều nhà khoa học thường bỏ qua trong các tính toán có liên quan vì chúng quá nhỏ và không tạo sự khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, Stojkovic cho biết, tính toán của họ cho thấy, mặc dù chúng rất nhỏ nhưng chúng lại tăng lên theo thời gian và trở lên đủ lớn để có thể thay đổi kết quả.
Theo phó giáo sư Stojkovic, đây là một phát hiện quan trọng . Bởi mặc dù “nghịch lý thông tin” vẫn gây nhiều tranh cãi nhưng trước đó ngay với những nhà vật lý mà có quan điểm trái chiều thì cũng khó có thể giải thích một cách thuyết phục tại sao thông tin không bị mất đi.
Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí hàng đầu về vật lý Physical Review Letters, bạn nào quan tâm có thể tìm hiểu thêm.
Nguồn: Phys.org
