Sebuah tim pakar telah menemukan solusi dari masalah yang telah lama menjadi fokus perhatian dalam dunia fisika, yaitu paradoks informasi Hawking atau Hawking information paradox. Stephen Hawking mengusulkan bahwa radiasi Hawking, yaitu radiasi yang keluar secara perlahan dari lubang hitam dalam bentuk energi panas, tidak membawa informasi apapun karena sifat alamiahnya yang termal. Hal ini berarti ketika lubang hitam menguap, informasi tentang bintang-bintang yang membentuknya secara sistematis dihancurkan, yang bertentangan dengan hukum mekanika kuantum yang menyatakan bahwa informasi tidak dapat dihancurkan, dan tahap akhir dari sebuah objek dapat mengungkapkan petunjuk tentang tahap awalnya.

Namun, dalam sebuah penelitian yang dipublikasikan di jurnal Physics Letter B, sejumlah pakar tampaknya telah menemukan solusi dari masalah tersebut. Pemimpin studi, Xavier Calmet, seorang profesor fisika dari University of Sussex, mengusulkan modifikasi terhadap radiasi Hawking yang membuatnya menjadi 'non-termal', sehingga dapat membawa informasi bersamanya keluar dari tahap akhir lubang hitam.

Calmet menambahkan bahwa kendati lubang hitam pada tahap akhirnya adalah objek yang sederhana, bintang-bintang asli yang melahirkan lubang hitam tersebut adalah objek astrofisika yang kompleks, yang terdiri dari amalgam kompleks dari proton, elektron, dan neutron yang bergabung untuk membentuk elemen yang membangun komposisi kimiawi dari bintang tersebut.

Calmet dan koleganya, Steve Hsu, seorang profesor fisika teori dari Michigan State University, telah melakukan penelitian terhadap teori Hawking sejak 2021. Dalam studi mereka sebelumnya yang dipublikasikan pada Maret 2022, mereka berpendapat bahwa lubang hitam benar-benar memiliki 'rambut kuantum' dalam bentuk cetakan kuantum yang unik dalam medan gravitasi yang mengelilinginya.

Namun dalam studi terbarunya, tim tersebut memeriksa ulang kalkulasi Hawking yang dibuat pada 1976. Kali ini, mereka melibatkan efek dari gravitasi kuantum, sesuatu yang tidak dilakukan Hawking sebelumnya. "Meskipun koreksi gravitasi kuantum ini sangat kecil, mereka sangat penting untuk penguapan lubang hitam," kata Calmet. "Kami dapat menunjukkan bahwa efek ini memodifikasi radiasi Hawking sedemikian rupa sehingga radiasinya menjadi non-termal. Dengan kata lain, memfaktorkan gravitasi kuantum, radiasi dapat mengandung informasi," ujarnya menambahkan.

Meskipun 'rambut kuantum' yang ada dalam riset Calmet dan Hsu sebelumnya masih merupakan konsep matematis, tim mereka kini telah mengidentifikasi fenomena fisik yang tepat di mana informasi lolos dari lubang hitam melalui radiasi Hawking, dan bagaimana hal itu terjadi. Mereka menemukan bahwa informasi tersebut terkandung dalam korelasi antara partikel yang tercipta di dekat cakram akresi dengan partikel Hawking yang terpancar dari lubang hitam. Dengan kata lain, informasi tentang benda-benda yang jatuh ke dalam lubang hitam terkandung dalam partikel yang terpancar dari lubang hitam itu sendiri.

Penemuan ini penting dalam memahami mekanisme dasar yang mengatur lubang hitam dan bagaimana mereka berevolusi dari waktu ke waktu. Dalam jangka panjang, penemuan ini dapat membantu menjawab pertanyaan-pertanyaan penting tentang kosmologi dan asal-usul alam semesta. Namun, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum penemuan ini dapat diaplikasikan dalam praktik. Tim peneliti akan terus mempelajari fenomena ini dan mencari cara untuk memverifikasi temuan mereka secara eksperimental.

Fenomena fisik yang ditemukan oleh tim Calmet dan Hsu adalah adanya interaksi antara radiasi Hawking dan partikel-partikel virtual yang tercipta secara spontan di sekitar lubang hitam. Partikel-partikel virtual ini terdiri dari pasangan partikel dan antipartikel yang saling berhubungan secara kuantum dan biasanya saling memusnahkan dalam waktu singkat. Namun, jika salah satu dari pasangan tersebut masuk ke dalam lingkup pengaruh gravitasi lubang hitam, partikel yang lain dapat lolos dari kekuatan gravitasi dan menjadi partikel riil.

Hal ini memungkinkan informasi yang terkandung dalam partikel virtual yang tercipta di dekat lubang hitam untuk lolos melalui radiasi Hawking. Menurut Calmet, hasil penelitiannya menunjukkan bahwa "informasi mungkin hilang dari lubang hitam selama beberapa saat, tetapi pada akhirnya, informasi itu dapat terus ada dan lolos melalui radiasi Hawking." Temuan ini membuka jalan bagi pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara gravitasi, kuantum, dan informasi di alam semesta.

Dapatkan pemberitahuan informasi pendidikan terbaru setiap hari dari Rifqifauzansholeh.com. Silahkan bergabung di grup Telegram dengan menyentuh nama berikut: "Blog Rifqi Fauzan" jika sudah diarahkan silahkan klik join. Pastikan kamu sudah menginstall aplikasi Telegram di smartphone kamu.