Cách lấy lại thông tin từ bên trong hố đen

Bí ẩn về trạng thái vật chất của hố đen sắp được khám phá khi các nhà vật lý Mỹ tìm ra cách để lấy được thông tin từ bên trong những hố đen này.

Bức xạ xung quanh một hố đen và đường chân trời sự kiện. Ảnh: NASA.

Lực hấp dẫn bên trong một hố đen mạnh đến nỗi ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát khỏi, và theo lý thuyết vật lý, các hạt lượng tử đi vào bên trong hố đen không thể thoát ra. Điều này làm cho các nhà khoa học không thể dự đoán chính xác sự tiến hóa của hố đen cũng như những gì đang thực sự xảy ra bên trong nó.

Thuyết vật lý lượng tử cho rằng các thông tin về vũ trụ không biến mất hoàn toàn. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải đáp điều gì đã xảy ra với thông tin trong hố đen.

Theo Science Alert, bằng cách sử dụng một kỹ thuật tương tự như dịch chuyển lượng tử, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California (Caltech) có thể ghi lại thông tin về một đơn vị lượng tử (qubit) trong hố đen. Nếu có đủ các phép đo và quan sát trên hố đen, các nhà khoa học hoàn toàn có thể xác định trạng thái của qubit này. Dù thông tin này không nhiều, nó đánh dấu một khởi đầu triển vọng trước khi thu được nhiều dữ liệu hơn.

Kết quả này dựa trên lý thuyết của Stephen Hawking về bức xạ hố đen. Một hố đen bức xạ và dần bốc hơi, đồng thời kích thước của nó sẽ co lại. Trước đó, các nhà khoa học tin rằng hiện tượng này đơn thuần chỉ là bức xạ nhiệt. Tuy nhiên, một ý tưởng gần đây cho rằng bức xạ này có chứa thông tin về nội dung của hố đen. Nếu giả thuyết mới là đúng, thông tin về mỗi hạt rơi vào hố đen có thể được đo lường thông qua một hạt liên kết ở phía bên kia của chân trời sự kiện, ranh giới của hố đen.

Giống như phần nhiều các công trình nghiên cứu về hố đen khác, phát hiện mới chỉ là một giả thuyết ở thời điểm hiện nay, nhưng nó cung cấp nền tảng cho các thí nghiệm giúp chúng ta hiểu thêm về hố đen.

"Đó có thể là thông tin được lưu giữ trong trạng thái còn sót lại của bức xạ Hawking, dù rất khó để phân biệt nó với một trạng thái nhiệt", nhà nghiên cứu Aidan Chatwin cho biết. "Trong những trường hợp hữu hạn và đặc biệt, bạn có thể ném một qubit vào hố đen và sau đó khôi phục lại trạng thái của nó, cùng với các thông tin mà nó mang theo".

Vũ điệu gợi tình của loài khủng long ăn thịt

Những con khủng long chân thú ăn thịt thống trị mặt đất cách đây 100 triệu năm thực hiện vũ điệu ghép đôi đặc biệt để thu hút bạn tình.

Khủng long chân thú thực hiện vũ điệu thu hút bạn tình trước khi giao phối. Ảnh:Xing Lida & Yujiang Han.

Theo International Business Times, những dấu vết khổng lồ trên bãi đá trầm tích ở Dakota, Mỹ, có niên đại từ kỷ Phấn trắng (66 - 145 triệu năm trước) rất giống các vũ điệu ghép đôi ở loài chim hiện đại. Hơn 60 vết chân - một số to bằng bồn tắm - nằm rải rác ở các khu vực, có nơi rộng tới 750 m2. Chúng tạo thành hai vệt lõm nằm song song và những vệt rõ nét nhất được ngăn cách bởi một luống đất nhô lên ở chính giữa.

Những vết chân trông tương tự như tác phẩm của loài chim hải âu cổ rụt Đại Tây Dương và đà điểu trong mùa giao phối. Con đực thuộc các loài này thường kéo lê chân trên mặt đất (một kỹ thuật xây tổ) nhằm thể hiện chúng là bạn tình tốt. Nơi chúng thực hiện điệu nhảy được gọi là vũ đài.

Các nhà khoa học từng phát hiện nhiều hình thức thu hút bạn tình khác nhau ở khủng long như mào rực rỡ trên đầu, sừng, diềm lông. Một nghiên cứu vào năm 2013 chỉ ra khủng long lắc lông đuôi để thu hút con cái.

Trong công bố hôm qua trên tạp chí Scientific Reports, Martin Lockley và đồng nghiệp ở Đại học Colorado, Denver, Mỹ, tìm thấy nhiều khu vực lưu lại vết tích của khủng long với những vệt kéo lê chân lớn. Giả thuyết khủng long nhảy để tìm bạn giao phối trước đó chỉ dựa trên suy đoán khi so sánh với hành vi của loài chim hiện đại. Những vệt kéo lê chân là bằng chứng xác thực đầu tiên về hành vi này.

Theo Lockley, những con đực là vũ công chính, tương tự loài chim hiện đại, cho thấy hành vi này gần như không thay đổi trong suốt 100 triệu năm. Các nhà nghiên cứu tin rằng khu vực làm tổ của khủng long nằm gần vũ đài.

Ngoài ra, vũ đài có thể được sử dụng bởi nhiều loài khủng long chân thú khác nhau. Một số vết chân chắc chắn thuộc về Acrocanthosaurus, loài khủng long lớn dài hơn 8 m. Nhưng các vệt kéo lê chân có kích thước khác biệt và nhiều khả năng do một số loài để lại.