Разрешен ли парадокс потери информации черной дырой?

Это вопрос мнения, в значительной степени зависящего от того, что вы подразумеваете под урегулированием:

1. Потеряна ли информация или эволюция унитарна? Существуют аргументы, основанные на AdS/CFT, которые делают почти уверенным, что эволюция системы от материи до коллапса до излучения после коллапса является унитарной. Это потому, что существует двойственное описание — эквивалентное описание системы с использованием разных переменных, — в котором унитарная эволюция происходит автоматически. Если это верно для черных дыр в AdS, то трудно поверить, что это как-то отличается от черных дыр в плоском пространстве, которые во всех смыслах и целях настолько близки к своим AdS-кузенам, насколько нам этого хотелось бы. Исходя из этого, большинство людей, которых я знаю, убеждены в правильности ответа.

2. Как сохраняется информация, каков механизм унитарной эволюции? В частности, что не так с первоначальными аргументами Хокинга в поддержку потери информации? Я думаю, будет справедливо сказать, что мы не знаем ответа, по крайней мере, мы не знаем, как сформулировать ответ на исходном, гравитационном языке. Я думаю, что можно многому научиться, сделав этот ответ, даже если мы не оспариваем его, максимально явным.

3. Как подмножество этого, были ли убедительными аргументы Хокинга, основанные на внешне похожих аргументах Малдасены? Многие люди настроены скептически, в том числе и я. Есть некоторые технические и концептуальные предположения, которые кажутся не совсем правильными в предлагаемом решении.

Дополнительность Сасскинда не решила и не решила проблему. Сасскинд (первая статья, считающая брандмауэры правильными) и Харлоу (с лазейкой) отозвали свои статьи. (позже Сасскинд опубликовал предложение об изменении, но не окончательное)

Черные дыры: комплементарность или межсетевые экраны?

Полчинск и др.

«Мы утверждаем, что следующие три утверждения не могут быть верны: (i) излучение Хокинга находится в чистом состоянии, (ii) информация, которую несет излучение, испускается из области вблизи горизонта, при этом теория эффективного поля низкой энергии действительна за его пределами. на некотором микроскопическом расстоянии от горизонта, и (iii) падающий наблюдатель не встречает ничего необычного на горизонте. Возможно, наиболее консервативное решение состоит в том, что падающий наблюдатель сгорает на горизонте. Альтернативы, по-видимому, требуют новой динамики, которая, тем не менее, вызывает заметные нарушения полуклассическая физика на макроскопических расстояниях от горизонта».

...Распространено мнение, что внешний наблюдатель видит эту информацию, испускаемую сложной динамикой, на горизонте или очень близко к нему, в то время как наблюдатель, падающий за горизонт, не встречает там ничего особенного. Эти три свойства | чистота излучения Хокинга, выброс информации из-за горизонта и отсутствие драмы для падающего наблюдателя | в частности, были включены в аксиомы комплементарности черных дыр (BHC)...

... Было бы несоответствие, если бы кто-то рассмотрел большое гильбертово пространство, описывающее обоих наблюдателей одновременно. Такое гильбертово пространство появляется, когда квантовая гравитация рассматривается как эффективная теория поля, но оно не может быть частью правильной теории квантовой гравитации, если выполняется BHC...

... что он использует естественно созданные пары Хокинга, а не вводит дополнительные запутанные входящие биты. Это приводит нас к несколько иному выводу, что время термализации не защищает нас от несогласованности БГС...

затем бросьте второе (информация потеряна, неунитарная эволюция) или третье утверждение (нет драмы падающего наблюдателя), в любом случае комплементарности недостаточно.

Я ожидаю, что решение этой дилеммы не будет иметь никакого отношения к AdS/CFT, поскольку оно специфично для пространств анти де Ситтера, что делает его нерелевантным для нашей вселенной (если только кто-то не докажет аналогичную версию для пространств де Ситтера, что кажется маловероятным).

Я думаю, что ключом к разрешению этой дилеммы является ложное предположение, что квантовая эволюция едина везде и для всех наблюдателей .

Чтобы объяснить, почему приведенное выше предположение неверно, возьмем, к примеру, процесс измерения квантовых наблюдаемых. Независимо от того, какую философскую доктрину измерения вы придерживаетесь, факт состоит в том, что часть информации об измеряемом состоянии навсегда теряется для стороны, получившей информацию от измерения. Да, когда наблюдатели производят измерения квантовых систем, глобальная суперпозиция система наблюдатель-система все еще существует «где-то», развиваясь в рамках совершенной унитарной эволюции. Однако часть доступной наблюдателю информации от измеряемой системы теряется навсегда, даже в принципе, из-за кажущегося коллапса. Итак, в этом случае должно быть ясно, что даже если эволюция едина для сторонних наблюдателей,будут наблюдаться нарушения унитарности.

таким образом, унитарность явно не является абсолютным свойством эволюции системы, а зависит от «системы отсчета», в которой она наблюдается, и от того, как система связана с системой наблюдения.

Давайте порассуждаем, как применить сказанное выше в сценарии информационного парадокса черной дыры: наблюдатель вне черной дыры посылает информацию внутрь нее, когда информация пересекает горизонт событий, информация для него теряется навсегда.

Однако наблюдатели внутри горизонта событий по-прежнему видят, что вся система ведет себя в рамках унитарной эволюции; информация, отправленная внутри горизонта событий, по-прежнему доступна для них. В частности, все корреляции запутанности между состояниями внутри и вне горизонта сохраняются с их точки зрения, конечно, до тех пор, пока измерительные устройства продолжают отправлять данные внутри горизонта для этих наблюдателей для измерения корреляций.

Проблема возникает из-за того, что некоторые люди наивно ожидают, что квантовая унитарная эволюция будет абсолютным свойством, с которым согласны все наблюдатели, но квантовые измерения являются ярким примером того, что это в общем случае неверно.