တွင်းနက်များနှင့် Information Paradox

တွင်းနက်တွေ ဘယ်လိုဖြစ်လာလဲဆိုတာ အရင်ကရေးပြီးသားမို့ မပြောတော့ပါဘူး။ စိတ်ဝင်စားရင် ဒီမှာ သွားဖတ်ပေးပါ။

အာကာသတွင်းနက်များ (Black Holes) အကြောင်း (ကြယ်တွေဘယ်လို သေဆုံးကြသလဲ, Part 3)
https://ouo.io/lPx7Pcn

တွင်းနက် (Black Hole) ဆိုတာ Gravity (ဆွဲအား) အလွန်များတဲ့အတွက် သူ့ပတ်ဝန်းကျင်မှာရှိတဲ့ ဟင်းလင်းပြင်အချိန် (Spacetime) ကွေးညွတ်လွန်းသွားပြီး ကိုယ်ပိုင်စကြဝဠာ အသေးစားလေးတစ်ခုဖြစ်သွားတာပါ။
စကြဝဠာထဲမှာ အမြန်ဆုံးလို့သတ်မှတ်ထားတဲ့ အလင်းတောင်မှ သူ့ဆီက ပြေးမလွတ်ပါဘူး။ အလင်းတောင်မလွတ်မှတော့ သူ့ကိုလည်း မမြင်ရဘူးဆိုပါတော့။

• 

သူ့ရဲ့ အလယ်ဗဟိုမှာ အမှတ်စက် (Singularity) ရှိတယ်ဆိုပြီး ပြောကြတယ်။ အဲ့ဒီအမှတ်စက်လေးဟာ သိပ်သည်းဆ အဆမတန်များလွန်း (Infinite density) တဲ့အတွက် သူ့ဆီကို လာသမျှ အရာအကုန်လုံးကို အခြေခံအမှုန်တွေ အဖြစ်ပြောင်းပြစ်နိုင်တယ်။
ရှင်းအောင်ပြောရရင် လူတွေဟာလည်း Cells တွေ Molecules တွေနဲ့တည်ဆောက်ထားတာပဲ၊ ဒါတွေမှာ Proton, Neutron, Electron တွေပါနေတယ်။ အဲ့ဒီအထဲမှာလည်း Quark တွေနဲ့လုပ်ထားတာပဲ။
ဒီတော့ လူက တွင်းနက်ထဲကျသွားရင် Quark အဆင့်လောက်ထိ တစ်စစီ ပျက်စီးသွားမှာကို ပြောချင်တာပါ။

သူ့မှာဖြစ်ရပ်လိုက်ကာ (Event Horizon) ဆိုတာရှိတယ်။ လိုက်ကာဆိုတဲ့အတိုင်းပဲ ကာပေးထားတာပေါ့ဗျာ။ ဒါကြောင့် သူ့ကို ကျော်ပြီး အထဲထဲမှာ ဘာတွေဖြစ်နေလဲမသိရဘူး။
ပြီးတော့ သူ့နားကို အရမ်းကပ်သွားရင် ပြန်ထွက်ဖို့သိပ်မလွယ်တော့ဘူးလို့ ဆိုတယ်။ ဒီတော့ အကြံပေးချင်တာက တွင်းနက်တွေနားရောက်ရင် အရမ်းမဆော့ကြပါနဲ့…။
ဒါပေမယ့် အထဲမှာ ဘာတွေဖြစ်နေလဲသိချင်လို့ ဝင်သွားမယ်ဆိုရင်လည်း ရပါတယ်။ ပြန်ထွက်လို့တော့ ရမှာမဟုတ်ဘူး။ ဒီတော့ မသေခင် လောကကြီးရဲ့လျှို့ဝှက်ချက် ၁ခုကို ရှာသွားချင်တယ်ဆိုရင် ဒီနည်းလေးက မဆိုးပါဘူးလို့ အကြံပေးချင်ပါတယ်။

ဒီလိုတွေ လျောက်ပြောနေလို့ တွင်းနက်တွေအကြောင်း ပညာရှင်တွေ ဘာမှမသိဘူးလို့ မထင်စေချင်ပါဘူး။ သူတို့သိသင့်သလောက်သိကြပါတယ်။
တွင်းနက်တွေက အငွေ့ပျံပါတယ်။ ရေနွေးအိုးတည်ထားပြီး အကြာကြီးပစ်ထားလိုက်ရင် ရေတွေ ခမ်းကုန်သလိုပေါ့။ (ဒီလိုပြောလိုက်တော့ ရှုတ်ထွေးသွားလား၊ ပိုရှင်းသွားလားတော့ မပြောတတ်ဘူး)

ဒါကိုတော့ Stephen Hawking ကို အကြောင်းပြုပြီး Hawking Radiation လို့ခေါ်ပါတယ်။ (ဘာလို့ဖြစ်တာလဲဆိုတာကို စာရှည်မှာ ကြောက်လို့ မရေးတော့ပါဘူး)

ဒီလိုထွက်နေတယ်ဆိုတော့ တွင်းနက်တွေက တချိန်မှာတော့ သေကြဦးမှာပါ။ အရာရာမတည်မြဲပါဘူး။ ဒါပေမယ့် သူတို့သေမယ့်အချိန်က တော်တော့ တော်တော်ကြီးကို ကြာတာပါဗျာ။
မြင်အောင် ဂဏန်းနဲ့ပြရမယ်ဆိုရင် ကျွန်တော်တို့နေရဲ့ အရွယ်ရှိတဲ့ တွင်းနက် (1 solar mass) တစ်ခု သေဆုံးဖို့ 10⁶⁷ နှစ်ကြာပါတယ်။ စကြဝဠာသက်တမ်းက အခုမှ 13.9 x 10⁹ နှစ် ပဲရှိပါသေးတယ်။

ဂလက်ဆီတွေရဲ့အလယ်မှာနေကြတဲ့ တွင်းနက်ကြီးတွေ (Supermassive Black Holes) ဆိုရင် သေဆုံးဖို့ 10¹⁰⁰ နှစ်ကြာပါတယ်။ ဒီဂဏန်းကို မြင်သာအောင် ဘယ်လိုပြောရမှန်းတောင် မသိပါဘူးဗျာ။
ဒီတော့ တွင်းနက်တွေဟာ စကြဝဠာထဲက ကြယ်တွေအကုန်သေဆုံးတဲ့အထိ ကျန်ရစ်နေမှာပါ။ (သင်္ချာအရတွက်ချက်ထားတဲ့ စကြာဝဠာကြီးရဲ့ ခေတ် ငါး ခေတ်မှာ တွင်းနက်ခေတ်ဆိုတာ သပ်သပ်ရှိပါတယ်)

တွင်းနက်တွေကို အရင်ကတော့ Laws of conservation of energy ကိုဖောက်ဖျက်တယ်လို့ပြောခဲ့ကြတယ်။ ဒါဘာ Law လဲမှတ်မိကြဦးမှာပါ။ စွမ်းအင်ကို အသစ်ဖန်တီးလို့လည်း မရဘူး၊ ဖျက်ဆီးလို့လဲမရဘူးဆိုတာ ငယ်ငယ်က ကျက်ခဲ့ရမှာပါ။

ဒီတော့ တွင်းနက်ထဲကို တစ်ခုခုကျသွားခဲ့တယ်ဆိုရင် ပျောက်သွားတာဆိုတော့ ဒီ Law ကိုဖောက်ဖျက်တယ်လို့ ထင်ခဲ့ကြတယ်။ ဒါပေမယ့် တွင်းနက်ထဲကျတာမှန်သမျှက တွင်းနက်ရဲ့ Mass ကို ပိုကြီးလာစေတယ်။
“What doesn’t kill you makes you stronger” ဆိုတာ တွင်းနက်မှာ သွားတွေ့ရပါတယ်။ ဆိုတော့ တွင်းနက်က ဒီ Law ကိုမဖောက်ဖျက်ပါဘူး။

ဒီမှာ ပြဿနာတစ်ခုရှိလာတယ်။ တွင်းနက်တွေက သူတို့ထဲရောက်သမျှ Information တွေကို သိမ်းထားတယ်ဆိုရင် သူတို့သေတဲ့အခါ အဲ့ဒီ Information တွေအကုန်ကုန်ပြီပေါ့။

ဒါကို နားလည်အောင် Information ဆိုတာဘာလဲ အရင်ပြောရမှာပါ။ Information ဆိုတာ အမှုန်တွေရဲ့ အစီအစဉ်ကျနမှုပါပဲ။ အရာရာက အမှုန်တွေနဲ့လုပ်ထားတော့ ဒီအမှုန်တွေကို ပုံစံတစ်ခု စီလိုက်တာနဲ့ ဒါကတော့ လူကွာ၊ ဒါကတော့ ခွေးကွာဆိုတာမျိုးဖြစ်လာတာပါ။
လူနဲ့ ခွေးနဲ့ အခြေခံအမှုန်တူတူပါပဲ။ Carbon နဲ့လုပ်ထားတာလည်း တူတူပါပဲ။ မတူစေတာက Carbon ရဲ့ အစီအစဉ်ပါ။

ဒီထက်မြင်အောင်ပြောရရင် ကွန်ပြူတာဟာ 0,1 ပဲသိပေမယ့် ဒါကို ပုံစံအမျိုးမျိုးနဲ့ စီစဉ်လိုက်တဲ့အခါ ခုလိုရှုပ်ထွေးတဲ့ ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်လာတာပါ။
တွင်းနက်တွေသေဆုံးသွားလို့ Information တွေပါပျက်စီးသွားရင် Carbon တွေတော့ ကျန်ဦးမှာပါ၊ ဒါပေမယ့် သူတို့ကို ဘယ်လိုစီစဉ်ရမလဲဆိုတဲ့ သတင်းအချက်အလက်ပျက်စီးသွားပြီမို့ လူတွေ၊ ခွေးတွေ၊ ကွန်ပြူတာတွေ ဖြစ်လာတော့မှာ မဟုတ်ပါဘူး။ ယုတ်စွအဆုံး စကြဝဠာကြီးမှာရှိတဲ့ ကိန်းသေ (Universal Constant) တွေတောင် ပြောင်းလဲသွားမယ်လို့ဆိုတယ်။ ဥပမာ အလင်းအလျင်ပေါ့။

ဒါကိုမသိခင် Quantum Mechanics မှာ လက်ခံထားကြတာက Information ကို ဖျက်ဆီးပစ်လို့မရဘူး၊ လက်ရှိကာလ (Present) က အတိတ် (Past) ရဲ့ Information တွေကို သိမ်းထားတယ်လို့ဆိုတယ်။ ဒါကို Unitary လို့ခေါ်တယ်။

စာတွေထဲမှာတော့ Information ကို ဖျက်ဆီးပစ်လို့မရတာတဲ့အကြောင်း ဥပမာနဲ့ရှင်းကြတယ်။ စာရွက်တစ်ရွက်ကို မီးရှို့လိုက်ရင် သူ့မှာရေးထားတဲ့ အချက်အလက်တွေပျောက်ကုန်ပြီး ပြာဖြစ်သွားတာပေါ့။ ဒါပေမယ့် ဒါဟာ အပေါ်ကပြောတဲ့ Information ကိုဖျက်ဆီးပစ်လိုက်တာမဟုတ်ပါဘူး။ အခြေအနေတစ်ခု ပြောင်းသွားရုံပါပဲ။
ပြာကနေ စာရွက်ဖြစ်အောင် ပြန်မလုပ်နိုင်ပေမယ့် စာရွက်ပေါ်က Information ကို သီအိုရီအရတော့ ပြန်ဖော်ထုတ်လို့ရပါတယ်။

ရှင်းအောင်ပြောရရင် လူတစ်ယောက်ကို တွင်းနက်ထဲပစ်ထည့်လိုက်တဲ့အခါ တွင်းနက်ရဲ့ Mass က တိုးလာမှာပဲ။ ဒါပေမယ့် လူကိုလူဆိုပြီး ဖြစ်စေတဲ့ Information ကို ဖျောက်ပစ်လား၊ သိမ်းထားလားမသိဘူး။ ဖျောက်ပစ်တယ်ဆိုရင် Information ကိုဖျက်စီးလို့မရဘူးဆိုတာနဲ့ ငြိပြီ။ သိမ်းထားတယ်ဆိုရင် ဘယ်မှာသိမ်းလဲဆိုတာ မေးရမယ်။ ပညာရှင်တွေကတော့ သူ့ရဲ့ မျက်နှာပြင် (Surface) မှာ သိမ်းထားနိုင်တယ်လို့ဆိုတယ်။

မြင်အောင်ပြောရရင် စာအုပ်တစ်အုပ်ကို Digitize လုပ်တဲ့အခါ kilobyte လောက်ပဲရှိတဲ့ Pdf file တစ်ခုရတယ်။ အရွယ်အစားချင်းယှဉ်ကြည့်ရင် စာအုပ်ပေါင်း သောင်းချီပြီး ထည့်လို့ရတဲ့ လက်တစ်ဝါးစာ Amazon Kindle နဲ့ စာကြည့်တိုက်ထဲက စာအုပ် ၁သောင်းနဲ့ ယှဉ်ကြည့်ပါ။ တွင်းနက်ကလည်း ဒီသဘောပါပဲ။ Information တွေကို သူသိမ်းချင်တဲ့ Format နဲ့သိမ်းထားတယ်လို့ ယူဆကြတယ်။

ဒီကိစ္စမှာ ပြဿနာတစ်ခုရှိလာတယ်။ (ဆက်ပြောမယ့်အကြောင်းကို နားလည်ရခက်ခဲနိုင်ပါတယ်)
သူ့အထဲကို ကျသွားသမျှ သူ့မျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ သိမ်းထားတယ်ဆိုတာဟာ 3 Dimensions Information တွေကို 2 Dimensions စာရွက်ပေါ်မှာ သိမ်းထားသလိုပဲပေါ့။ ဒါဟာ Hologram သဘောတရားနဲ့ သွားတူနေတယ်။

ဒီလိုဆိုရင် ကျွန်တော်တို့ရဲ့စကြဝဠာကြီးကရော Hologram လို မဖြစ်နေနိုင်ဘူးလားဆိုပြီး မေးစရာရှိလာတယ်။ ဆိုလိုချင်တာက ကျွန်တော်တို့အပါအဝင် အရာရာဟာ မျက်နှာပြင်တစ်ခုပေါ်မှာ ရှိတယ်၊ စကြဝဠာကြီးကတော့ 3D ရှိနေတယ်။ (ဒါပေမယ့် မသိနိုင်ဘူး)
ဒါကို Holographic Principle လို့ခေါ်တယ်။

Hawking Radiation အရ ဒီ Information တွေကို ပြန်ထုတ်ပေးနေတယ်လို့ဆိုတယ်။ ဒါပေမယ့် နဂိုမူလ လူကိုလူဖြစ်စေတဲ့ Information နဲ့မတူတော့ဘူး။ ဒီတော့ ကြားထဲမှာ ဒီ Information ဘယ်ရောက်သွားတာလဲ? ဒါကို Information Paradox လို့ခေါ်တယ်။
၂၀၁၉ မှာတော့ ဒါကိုဖြေရှင်းနိုင်မယ့် lead တစ်ခုရလာတယ်။ ဒါပေမယ့် ခုချိန်ထိတော့ မဖြေရှင်းနိုင်သေးပါဘူး။

ဒီကိစ္စဖြေရှင်းဖို့ကို ဆရာကြီးတွေအတွက် ချန်ထားလိုက်ပါပြီ။ ခုချိန်ထိသူတို့ပြောသမျှ လိုက်ဖတ်တာတောင် ဘာပြောချင်မှန်းသိအောင် တော်တော်ကြိုးစားရပါတယ်။ ဒီတော့ ဒီ Paradox ကိုရှင်းနိုင်ပြီး ဘာက ဘာလဲသေချာသိရရင် နောက်တစ်ပုဒ်ဆက်ရေးသေးတာပေါ့ဗျာ။

SAGAN

အသိအမြင်၊ အတွေးအခေါ် အသစ်တစ်ခုခုရသွားလို့ လှူဒါန်းလိုပါက Science Nuts (Facebook Page) ကို ဆက်သွယ်လှူဒါန်းနိုင်ပါတယ်။
လှူသမျှငွေအကုန်လုံးကို လိုအပ်တဲ့နေရာတွေမှာ ပြန်လည်လှူဒါန်းပေးသွားမှာပါ။