Teori Lapangan Kuantum Fermion Dalam Konteks Ruang Waktu Pada Lubang Hitam

Muhammad Satya Putra Gantada (Universitas Sriwijaya, Indonesia)

jurnal syntax admiration
Vol. 6 No. 9 (2025): Jurnal Syntax Admiration

Masalah kehilangan informasi pada lubang hitam merupakan salah satu paradoks fundamental dalam fisika teoretis yang memerlukan pemahaman mendalam tentang perilaku fermion dalam ruang waktu melengkung ekstrem. Urgensi penelitian ini terletak pada kebutuhan untuk menyelesaikan persamaan Dirac dalam konteks lubang hitam guna memahami mekanisme radiasi Hawking dan kemungkinan pelestarian informasi kuantum. Tujuan penelitian adalah menganalisis dan menyelesaikan persamaan Dirac dalam ruang-waktu lubang hitam, khususnya Schwarzschild dan Kerr, serta menginvestigasi emisi radiasi dan reaksi balik gravitasi semi-klasik. Metode yang digunakan adalah pendekatan faktorisasi dan pemisahan variabel dalam koordinat yang sesuai, seperti Eddington-Finkelstein, untuk memastikan regularitas solusi di horizon peristiwa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa solusi persamaan Dirac reguler di horizon ketika menggunakan koordinat Eddington-Finkelstein, memungkinkan perhitungan tensor energi-momentum yang terdefinisi dengan baik untuk reaksi balik gravitasi. Namun, pendekatan semi-klasik gagal menjelaskan keterjeratan kuantum pada kasus partikel berpasangan. Implikasinya, diperlukan kerangka kuantum penuh untuk memahami interaksi partikel terjerat dengan lubang hitam dan menyelesaikan paradoks hilangnya informasi.