Informatie paradox

[wnvl1]

Dus,
(1) De tijdsevolutie van een quantumtoestand wordt bepaald door een unitaire operator. Dat is een axioma van de QM. Dat de tijdsevolutie-operator unitair is, komt erop neer dat de Hamiltoniaan Hermitiaans is. Dit betekent dit dat de mogelijke gemeten energieën, die de eigenwaarden van de Hamiltoniaan zijn, altijd reële getallen zijn. Het maakt ook dat de evolutie van een systeem 1 op 1 is. Je kan dus ook terug gaan in de tijd

(2) De oplossingen van de ART zijn wiskundig gezien ook reversibel in de tijd.

Een uitzondering wordt gemaakt voor de collapse van een golffunctie. Hoe we moeten omgaan met een collapse daar is discussie over. Als we dat als enigste uitzondering willen houden dan kunnen we behoud van informatie poneren als een axioma.
Je kan dan inderdaad zeggen als een collaps een uitzondering is, waarom maken we dan geen tweede uitzondering voor een zwart gat. Een vraag die eerder gekoppeld is aan de eigen overtuiging dan dat je daar een sluitend antwoord op kan geven, lijkt mij. Intuïtief zou ik geneigd zijn te denken dat dingen kunnen verdwijnen.

[Professor Puntje]

Die uitzondering voor de instorting van de golffunctie wordt veel te gemakkelijk gemaakt. Kijk eens om je heen, hoeveel processen vinden daar plaats waarbij de golffunctie ongemoeid wordt gelaten?

Zijn alle processen echt reversibel in de ART? Kan een zwart gat zich ooit in tweeën splitsen?

[OOOVincentOOO]

Dit is wellicht een interessante theorie (vast gesteld via experimenten):

No Hiding Theorem.
The no-hiding theorem[1] states that if information is lost from a system via decoherence, then it moves to the subspace of the environment and it cannot remain in the correlation between the system and the environment......

This was proved by Samuel L. Braunstein and Arun K. Pati in 2007. In 2011, the no-hiding theorem was experimentally tested[2] using nuclear magnetic resonance devices where a single qubit undergoes complete randomization. This experiment for the first time demonstrated the conservation of quantum information...

Subsequently, the lost information has been recovered from the ancilla qubits using suitable local unitary transformation only in the environment Hilbert space in accordance with the no-hiding theorem. Wiki

Physics stacks exchange: PSE

[wnvl1]

De ART is tijdsymmetrisch, in de zin dat als je de tijd-richting omdraait, je een andere geldige oplossing van de veldvergelijkingen krijgt. Als je bij een zwarte gat de tijd omdraait, dan kom je bij een wit gat dat af en toe deeltjes uitspuwt en waar niets kan inkomen. De willekeur van zo'n witte gaten die niet-willekeurige dingen uitspuwen, wijst erop dat er iets niet klopt.

In het normale leven zijn dingen inderdaad niet tijd-symmetrisch, en dat schrijven we dan weer toe aan thermodynamica: entropie neemt typisch toe en we kunnen gebeurtenissen uit het verleden niet ongedaan maken zonder entropie toenemende processen.

Deze overeenkomst tussen zwarte gaten die altijd dingen absorberen en entropie die altijd toeneemt, heeft Hawking ertoe gebracht om ook voor zwarte-gaten een thermodynamica uit te vinden. Zwarte gaten gedragen zich als thermodynamische systemen met een temperatuur, en zo kan je dan uitleggen waarom het tijd-omgekeerde geval zich niet voordoet.

[wnvl1]

The no-hiding theorem[1] states that if information is lost from a system via decoherence, then it moves to the subspace of the environment and it cannot remain in the correlation between the system and the environment......

Dus in geval van een collaps dan verschuift informatie naar het subsysteem van de waarnemer?

[Professor Puntje]

Twee zwarte gaten kunnen fuseren dus als de ART tijdsymmetrisch is dan moet een zwart gat zich volgens de ART ook in twee zwarte gaten kunnen opsplitsen.

Verder moet men in proefopstellingen grote moeite doen om het instorten van de golffunctie te voorkomen, een theorie die enkel geldt wanneer de golffunctie niet instort heeft dus een zeer beperkt toepassingsgebied. Dat bedoelde ik te zeggen.

[Professor Puntje]

@ OOOVincentOOO

Dank voor de info. Dat is een begin van empirische onderbouwing.

[OOOVincentOOO]

Helaas, de details weet ik niet alleen de grote lijnen. Deze grote lijnen ook niet goed genoeg, al helemaal niet deze uit te leggen (concreet noch intutief).

Maar ik had begrepen dat de volgende systemen vaak aangehaald worden als compleet chaotisch:

• Dubbel pendulum (Wiki)

• Sommige oplossingen van Navier Stokes (Wiki)

• Drielichaam probleem (Wiki)

Deze zijn sterk afhankelijk zijn van de begin situatie. Hoe ik begrijp een fractal ook in de beginsituatie. Deze worden vaker aangehaald bij informatie behoud maar ik weet de context niet.

Maar dat zijn meer wiskundige problemen volgens mij. Men heeft geen nette eenduidige oplossing. Dit kan erop duiden dat de huidige wiskunde nog niet "compleet" is.

Had een beetje geluk met het vinden van "No Hiding Theorem". Maar als men een beetje serieus studeert leert men stapje voor stapje een vraag te stellen aan "google" en het jargon te herkennen.

[Papabear]

Strominger en gespreksgenoten hebben het zwarte gat zacht haar gegeven waar er eerder geen enkele haar was, op die van lading, massa, en rotatie na. Nu blijkt dat informatie over deeltjes vlak boven de horizon "fuzzy" verstrengeld is met inwendige deeltjes eigenschappen. Als je een gat invalt wordt de informatie over jouw momentane deeltjes configuratie bijna meteen weer uitgestraald vanaf net boven de horizon. Het is eigenlijk een eenvoudig principe.

[Papabear]

Een zwart gat verstoort de wetten van oorzaak en gevolg. Als een proces netjes unitair verloopt en een deel van de totale golffunctie een zwart gat wordt ingesleurd is dit te vergelijken met een niet unitaire collaps.

[HansH]

Als je een gat invalt wordt de informatie over jouw momentane deeltjes configuratie bijna meteen weer uitgestraald vanaf net boven de horizon.

klinkt ook eigenlijk wel heel logisch. De waarnemer die van buitenaf iets in een zwart gat ziet vallen kan immers het allerlaatste moment waarnemen tot het passeren van de waarniningshorizon (mits die voldoende goede infrarood ogen heeft), dus alle informatie die er was wordt voor die waarnemer op dat moment doorgegeven alsof het bevroren was op de waarnemingshorizon.

[Papabear]

Als je een gat invalt wordt de informatie over jouw momentane deeltjes configuratie bijna meteen weer uitgestraald vanaf net boven de horizon.

klinkt ook eigenlijk wel heel logisch. De waarnemer die van buitenaf iets in een zwart gat ziet vallen kan immers het allerlaatste moment waarnemen tot het passeren van de waarniningshorizon (mits die voldoende goede infrarood ogen heeft), dus alle informatie die er was wordt voor die waarnemer op dat moment doorgegeven alsof het bevroren was op de waarnemingshorizon.

Precies. Wat voor de peraoon die erin valt in een oogwenk gebeurt, zien wij verspreid over vele jaren gebeuren.

[wnvl1]

Hossenfelder zegt in deze video dat de informatie paradox wordt behandeld door heel wat wetenschappers als een wiskundig probleem. Ze overloopt in de video een aantal oplossingen. Haar conclusie is echter dat een wiskundige oplossing niet volstaat voor een fysisch probleem van deze aard. Je moet de theorie kunnen toetsen aan data. Data hebben we echter niet en die zal er niet direct zijn, daarom is de informatie paradox onoplosbaar volgens haar.

[Papabear]

Het is toch eeñ fysisch pribleem? Het gaat niet zozeer om de wiskunde maar om de manier waarop buiten en binnenkant van een zwart gat met elkaar in contact staan. Een verstrengeling.

[wnvl1]

Het is toch eeñ fysisch pribleem? Het gaat niet zozeer om de wiskunde maar om de manier waarop buiten en binnenkant van een zwart gat met elkaar in contact staan. Een verstrengeling.

Dat is ook wat ze zegt.