Hawking's black hole paradox explained - Fabio Pacucci

Translator: Izmi Wardah Ammar Reviewer: Ade Indarta

Scientists work on the boundaries of the unknown,

Para Ilmuwan bekerja pada batas ketidaktahuan,

where every new piece of knowledge forms a path into a void of uncertainty.

di mana seluruh hal baru dari pengetahuan membentuk jalan menuju ketidakpastian.

And nothing is more uncertain–

Dan tidak ada yang lebih tidak pasti-

or potentially enlightening– than a paradox.

atau berpotensi mencerahkan- dari sebuah paradoks.

Throughout history,

Sepanjang sejarah,

paradoxes have threatened to undermine everything we know,

paradoks mengancam merusak segala hal yang kita ketahui,

and just as often, they’ve reshaped our understanding of the world.

dan tidak jarang, mereka membentuk kembali pemahaman kita tentang dunia.

Today, one of the biggest paradoxes in the universe

Saat ini, salah satu dari paradoks terbesar di alam semesta

threatens to unravel the fields of general relativity and quantum mechanics:

mengancam untuk mengurai bidang relativitas umum dan mekanika kuantum:

the black hole information paradox.

'Paradoks Informasi Lubang Hitam.'

To understand this paradox,

Untuk memahami paradoks ini,

we first need to define what we mean by "information."

pertama kita harus menjelaskan apa yang kita maksud dari "informasi."

Typically, the information we talk about is visible to the naked eye.

Biasanya, informasi yang kita bicarakan dapat dilihat oleh mata telanjang.

For example,

Contohnya,

this kind of information tells us that an apple is red, round, and shiny.

informasi jenis ini mengatakan kita bahwa apel itu merah, bulat, dan mengkilat.

But physicists are more concerned with quantum information.

Tapi ilmu fisika lebih berfokus pada informasi kuantum.

This refers to the quantum properties of all the particles that make up that apple,

Ini mengacu pada sifat kuantum dari partikel yang menyusun apel tersebut,

such as their position, velocity and spin.

seperti posisi, kecepatan, dan perputarannya.

Every object in the universe is composed

Setiap benda di alam semesta tersusun

of particles with unique quantum properties.

dari partikel dengan sifat kuantum yang unik.

This idea is evoked most significantly in a vital law of physics:

Gagasan ini ditimbulkan secara signifikan dalam hukum fisika vital:

the total amount of quantum information in the Universe must be conserved.

Jumlah keseluruhan dari informasi kuantum di alam semesta harus dilestarikan.

Even if you destroy an object beyond recognition,

Kalaupun kamu menghancurkan sebuah objek sampai tidak bisa dikenali,

its quantum information is never permanently deleted.

informasi kuantumnya tidak pernah terhapus secara permanen.

And theoretically, knowledge of that information

Dan secara teori, pengetahuan dari informasi itu

would allow us to recreate the object from its particle components.

memungkinkan kita untuk membuat ulang objek tersebut dari partikel penyusunnya.

Conservation of information isn’t just an arbitrary rule,

Pelestarian dari informasi tidak hanya sebuah hukum sewenang-wenang,

but a mathematical necessity, upon which much of modern science is built.

tapi sebuah kebutuhan matematis, di mana banyak pengetahuan modern terbentuk.

But around black holes, those foundations get shaken.

Tapi di sekitar lubang hitam, fondasi itu terguncang.

When an apple enters a black hole,

Ketika sebuah apel memasuki lubang hitam,

it seems as though it leaves the universe,

terlihat seperti dia meninggalkan alam semesta,

and all its quantum information becomes irretrievably lost.

dan informasi kuantumnya hilang tanpa dapat diperbaiki.

However, this doesn’t immediately break the laws of physics.

Hanya saja, ini tidak segera merusak hukum fisika.

The information is out of sight,

Informasinya tidak kelihatan,

but it might still exist within the black hole’s mysterious void.

tapi, mungkin masih ada di dalam kekosongan misterius dari lubang hitam.

Alternatively, some theories suggest

Kemungkinan lain, beberapa teori menjelaskan

that information doesn’t even make it inside the black hole at all.

bahwa informasi tidak sampai masuk ke dalam lubang hitam sama sekali

Seen from outside, it’s as if the apple’s quantum information

Dilihat dari luar, sepertinya informasi kuantum dari apel

is encoded on the surface layer of the black hole, called the event horizon.

membentuk sandi pada lapisan permukaan lubang hitam, bernama horizon peristiwa.

As the black hole’s mass increases,

Jika masa lubang hitam meningkat,

the surface of the event horizon increases as well.

permukaan horizon peristiwa juga akan meningkat.

So it’s possible that as a black hole swallows an object,

Jadi ada kemungkinan ketika lubang hitam menelan suatu benda,

it also grows large enough to conserve the object’s quantum information.

dia juga tumbuh, cukup untuk melestarikan informasi kuantum benda terebut.

But whether information is conserved inside the black hole or on its surface,

Tapi walaupun informasi dilestarikan di dalam lubang hitam atau di permukaan,

the laws of physics remain intact–

hukum fisika tetap utuh.

until you account for Hawking Radiation.

Sampai kamu mempertimbangkan radiasi Hawking.

Discovered by Stephen Hawking in 1974,

Ditemukan oleh Stephen Hawking pada tahun 1974,

this phenomenon shows that black holes are gradually evaporating.

fenomena ini memperlihatkan bahwa lubang hitam menguap secara bertahap.

Over incredibly long periods of time

Dalam waktu yang luar biasa lama,

black holes lose mass as they shed particles away from their event horizons.

lubang hitam kehilangan masa ketika ia melepaskan partikel dari horizon peristiwa

Critically, it seems as though the evaporating particles

Secara kritis, terlihat bahwa partikel yang menguap

are unrelated to the information the black hole encodes–

tidak berhubungan dengan informasi yang dikodekan oleh lubang hitam-

suggesting that a black hole and all the quantum information it contains

mengesankan bahwa lubang hitam dan segala informasi kuantum yang dikandungnya,

could be completely erased.

bisa terhapus seluruhnya.

Does that quantum information truly disappear?

Apakah informasi kuantum tersebut benar-benar hilang?

If not, where does it go?

JIka tidak, ke mana mereka pergi?

While the evaporation process would take an incredibly long time,

Sementara proses penguapan membutuhkan waktu yang sangat lama,

the questions it raises for physics are far more urgent.

pertanyaan yang diajukan untuk fisika jauh lebih mendesak.

The destruction of information

Penghancuran dari informasi

would force us to rewrite some of our most fundamental scientific paradigms.

memaksa kita untuk menulis ulang beberapa paradigma ilmiah yang sangat mendasar.

But fortunately, in science,

Tapi untungnya, dalam ilmu pengetahuan,

every paradox is an opportunity for new discoveries.

setiap paradoks adalah peluang untuk penemuan baru.

Researchers are investigating a broad range of possible solutions

Peneliti sedang menyelidiki jangkauan dari solusi yang tepat

to the Information Paradox.

untuk paradoks informasi ini.

Some have theorized

Beberapa telah berteori

that information actually is encoded in the escaping radiation,

bahwa informasi sebenarnya terkode dalam radiasi yang lepas,

in some way we can’t yet understand.

dalam banyak hal kita belum bisa paham.

Others have suggested the paradox is just a misunderstanding

Yang lainnya berpendapat bahwa paradoks ini hanya sebuah kesalahpahaman

of how general relativity and quantum field theory interact.

dari bagaimana relativitas umum dan teori bidang kuantum bersinggungan.

Respectively,

Masing-masing,

these two theories describe the largest and smallest physical phenomena,

kedua teori ini menjelaskan fenomena fisika terbesar dan terkecil,

and they’re notoriously difficult to combine.

dan keduanya sangat sulit untuk digabungkan.

Some researchers argue that a solution to this and many other paradoxes

beberapa peneliti berdebat solusi untuk paradoks ini dan paradoks lainnya

will come naturally with a “unified theory of everything.”

akan muncul begitu saja dengan sebuah "teori segala hal yang bersatu."

But perhaps the most mind-bending theory to come from exploring this paradox

Tapi mungkin teori paling mencengangkan dalam menyelidiki paradoks ini

is the holographic principle.

adalah prinsip holografis.

Expanding on the idea that the 2D surface of an event horizon

Berkembang dari gagasan bahwa permukaan 2D dari horizon peristiwa

can store quantum information,

bisa menampung informasi kuantum,

this principle suggests that the very boundary of the observable universe

prinsip ini menjelaskan bahwa batas dari alam semesta yang terlihat

is also a 2D surface encoded with information

juga sebuah permukaan 2D yang terkode dengan informasi

about real, 3D objects.

tentang kenyataan, benda 3D.

If this is true, it’s possible that reality as we know it

Jika ini benar, ada kemungkinan bahwa kenyataan yang kita ketahui ini

is just a holographic projection of that information.

hanya sebuah proyeksi hologram dari informasi tersebut.

If proven, any of these theories would open up new questions to explore,

Jika terbukti, beberapa teori ini akan membuka pertanyaan baru untuk dijelajahi,

while still preserving our current models of the universe.

Sambil tetap menjaga model alam semesta kita saat ini.

But it’s also possible that those models are wrong!

Tapi bisa jadi model itu salah!

Either way, this paradox has already helped us take another step

Apa pun itu, paradoks ini telah membantu kita melangkah

into the unknown.

menuju ketidaktahuan.