Stephen Hawking: "Ontsnappen uit een zwart gat is mogelijk"

Het binaire zwarte gat Markarian 231 volgens een illustratie van het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA.
REUTERS Het binaire zwarte gat Markarian 231 volgens een illustratie van het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA.
Kun je ontsnappen uit een zwart gat? Die vraag kostte astrofysicus Stephen Hawking al veertig jaar hoofdbrekens. Nu meent hij de kwestie opgelost te hebben, zo blijkt uit een nieuwe theorie die hij eerder deze week presenteerde aan de Koninklijke Technische Hogeschool in het Zweedse Stockholm.

Wat gebeurt er met de informatie van de fysieke staat van dingen die verdwijnen in een zwart gat? Wordt de informatie vernietigd, zoals je zou denken? Nee, zegt Hawking. Zwarte gaten slokken niet echt fysieke informatie op, maar slaan ze op in een tweedimensionaal hologram. Hawking noemt het verschijnsel de 'informatieparadox': zelfs al wordt informatie opgezogen door een zwart gat, ze is nooit helemaal verdwenen.

Alles in onze wereld is gecodeerd met kwantummechanische informatie. Volgens de wetten van de kwantummechanica kan deze informatie nooit helemaal verdwijnen, ongeacht wat er mee gebeurt. Zelfs niet wanneer ze wordt opgeslokt door een zwart gat.

Zwarte gaten ontstaan wanneer sterren bezwijken onder hun eigen zwaartekracht en imploderen, waardoor er een bodemloze put in de ruimtetijd ontstaat die alles opslokt wat in de buurt komt. Zelfs licht kan niet ontsnappen aan hun eindeloze aantrekkingskracht.

De Britse astrofysicus Stephen Hawking.
EPA De Britse astrofysicus Stephen Hawking.

Parallel universum

Volgens de nieuwe theorie van Hawking belandt de informatie niet in de kern van het zwarte gat, maar wordt ze opgeslagen in de vorm van een een 2D-hologram aan de oppervlakte van de zogenoemde 'event horizon' of waarnemingshorizon van het zwarte gat. Dat is het 'point of no return', het punt waarop de aantrekkingskracht zo enorm wordt dat ontsnappen niet mogelijk is. "De informatie wordt niet opgeslagen in de binnenkant van het zwarte gat, zoals je zou verwachten, maar aan de rand, de waarnemingshorizon", aldus Hawking.

Het zijn de instromende deeltjes die informatiesporen achterlaten en zo een soort hologram vormen. De thermische Hawking-straling die ontstaat op de rand van een zwart gat draagt de informatie van de deeltjes die in het zwarte gat terechtkomen mee, maar door de straling wordt de informatie onbruikbaar. Hawking vergeleek het met het verbranden van een encyclopedie: zo lang je de as bewaart, is de informatie in het boek niet verloren gegaan. Het is alleen quasi onmogelijk om de informatie terug te vinden. De informatie bestaat enkel nog in een "chaotische, nutteloze vorm", aldus Hawking. "Voor alle praktische gebruiken is de informatie verloren."

Tegelijk betekent het wel dat "zwarte gaten niet zo zwart zijn als ze zich voordoen", stelt Hawking. "Het zijn geen eeuwige gevangenissen, zoals we vroeger dachten. Dingen kunnen uit een zwart gat komen. Of aan de rand, of in een ander universum."

Reizen naar een parallel universum, zoals gebeurt in de bejubelde sf-film 'Interstellar', zou dus in theorie mogelijk zijn. "Als het zwarte gat groot genoeg is en zou roteren, kan het mogelijk een toegang naar een ander universum vormen. Maar je zou niet kunnen terugkeren naar ons universum. Dus hoewel ik erg geïnteresseerd ben in ruimtereizen, ga ik dat toch niet proberen", besluit Hawking.

'Zwarte gaten zijn geen eeuwige gevangenissen, zoals we vroeger dachten'

Stephen Hawking