Zwarte gaten slokken toch niet alles op

Een nieuwe paper toont aan dat zwarte gaten toch geen materie of energie zo maar kunnen laten verdwijnen. Een wiskundige onnauwkeurigheid lag aan de basis van het probleem.

Een wiskundig raadsel was het. Al veertig jaar lang zaten wetenschappers van over de hele wereld met de handen in het haar en zelfs Stephen Hawking heeft er moeite mee. Zwarte gaten zouden volgens ingewikkelde berekeningen materie en energie meedogenloos met zich mee de dood insleuren, zonder een enkel spoor na te laten. Een groot probleem volgens de kwantummechanica, want theoretisch gezien is zo'n verlies van 'informatie' niet mogelijk: materie of energie kan niet zo maar uit het niets verdwijnen. Wanneer je een glas op de grond laat vallen, kan je alle stukken weer in elkaar puzzelen. Wanneer je een houtblok in een kachel verbrandt, zou je theoretisch gezien hetzelfde moeten kunnen doen. Informatie die in een zwart gat belandt, zou dus ook niet voor goed verloren mogen gaan, want dat zou betekenen dat de kwantumtheorie toch niet helemaal juist is. De paradox werd de wereld uit geholpen door een herziening van de wiskundige berekeningen.

Professor Dejan Stojkovic, natuurkundige aan de Universiteit van Buffalo, wijdde samen met een student een heuse paper aan het fenomeen. En wat bleek? Enkele minieme getallen, die werden weggelaten omdat ze als onbelangrijk werden beschouwd, gaven de doorslag. "Informatie verdwijnt dus niet voorgoed in het zwart gat", vertelt Stojkovic. Kwantumfysici kunnen dus weer opgelucht ademhalen, aan hun theorie wordt niet geraakt. Wetenschappers keken tot vandaag enkel naar de deeltjes die door een zwart gat worden uitgezonden en zo 'ontsnappen' aan een vreselijk lot. Ze lieten de interactie tussen die deeltjes, zoals de zwaartekracht die ze op elkaar uitoefenen, buiten beschouwing, want die waarde is toch veel te klein. Maar laat het nu net die interactie zijn die de oplossing biedt voor de paradox. "De waarden zijn in het begin misschien erg klein, maar ze worden steeds groter naarmate de berekening vordert", licht Stojkovic toe. Hij noemt zijn bevinding "een belangrijke ontdekking voor een groot wiskundig probleem". (cg)