Descarcă aplicația DIGI TV
Radiation,From,A,Black,Hole,At,The,Center,Of,A

Paradoxul radiaţiei găurilor negre. Cum ar putea fi rezolvat, potrivit unui nou studiu. „Va avea un impact revoluţionar asupra fizicii”

Paradoxul radiaţiei găurilor negre ar putea fi rezolvat de o schimbare de paradigmă cu privire la înţelegerea acestor fenomene cosmice. Foto: Shutterstock

Un nou studiu sugerează că ar fi nevoie de o schimbare de paradigmă în înţelegerea găurilor negre, care nu ar fi entităţile fără structură prezise de Einstein în teoria generală a relativităţii, ci nişte fenomene cuantice denumite "stele îngheţate", transmite Live Science.

Chiar dacă aceste fenomene cuantice împărtăşesc unele similarităţi cu modul în care fizica descrie găurile negre, ele sunt diferite în domenii importante ce ar putea rezolva celebrul paradox al radiaţiei Hawking (denumită după fizicianul englez Stephen Hawking, care a propus şi descris acest fenomen). Acest paradox se manifestă pentru că radiaţia teoretică emisă de orizontul evenimentelor unei găuri negre pare să nu poarte informaţii despre materia aflată în interiorul găurii negre, fapt care contrazice un principiu fundamental al mecanicii cuantice conform căruia informaţia nu poate fi distrusă, arată Agerpres.

Mai mult, spre deosebire de găurile negre aşa cum le înţelegem acum, stelele îngheţate nu conţin neapărat o singularitate - un punct de densitate infinită - în centrul lor - fapt care rezolvă o altă contradicţie între imaginea clasică a găurilor negre şi regula generală din ştiinţă care spune că infinitul nu poate exista în natură. Atunci când într-o teorie apare infinitul, acesta este de obicei un semnal al limitelor respectivei teorii.

"Stelele îngheţate sunt un tip de imitatori de găuri negre: obiecte astrofizice ultracompacte care nu conţin singularităţi, nu au un orizont (al evenimentelor) dar care totuşi pot imita toate proproetăţile observabile ale unei găuri negre", a susţinut Ramy Brustein, profesor de fizică la Universitatea Ben-Gurion din Israel, într-un email adresat Live Science. "Dacă aceste obiecte chiar există, atunci ele semnalează nevoia de a modifica într-un mod semnificativ şi fundamental teoria relativităţii generale a lui Einstein".

Ramy Brustein este autorul principal al studiului ce descrie teoria cu privire la stelele îngheţate, ce a fost publicat în luna iulie în jurnalul Physical Review D.

Rezolvarea paradoxului

Modelul clasic al găurilor negre, descris pentru prima dată de Karl Schwarzschild în 1916, prezintă găurile negre ca având două caracteristici principale: o singularitate în care este concentrată întreaga masă şi un orizont al evenimentelor, frontiera dincolo de care nimic, nici măcar lumina, nu mai poate scăpa forţei gravitaţionale a găurii negre.

Însă după introducerea mecanicii cuantice, acest model se confruntă cu o problemă importantă. În anii 1970, Stephen Hawking a făcut celebra descoperire că efectele cuantice produse în apropierea orizontului evenimentelor ar trebui să ducă la crearea unor particule din vidul cosmic, proces denumit radiaţie Hawking. Acest proces ar provoca pierderea treptată de masă de către gaura neagră, care treptat, în intervale de timp mai lungi decât vârsta Universului, ar urma să se evapore complet.

Paradoxul se produce pentru că această radiaţie pare să nu poarte niciun fel de informaţie cu privire la materia aflată în interiorul găurii negre. iar dacă gaura neagră se evaporă complet, atunci această informaţie pare să se piardă pentru totdeauna, fiind încălcat un principiu fundamental al mecanicii cuantice care indică faptul că informaţia trebuie să se conserve. Această contradicţie este cunoscută drept paradoxul informaţiei pierdute şi este una dintre cele mai grele probleme cu care se confruntă fizica teoretică.

În noul studiu, Ramy Brustein şi colegii săi, A.J.M. Medved de la Rhodes University şi respectiv Tamar Simhon de la Universitatea Ben-Gurion, realizează o analiză teoretică detaliată a modelului stelelor îngheţate şi au ajuns la concluzia că acest model rezolvă paradoxul modelului tradiţional pentru că, spre deosebire de găurile negre, stelele îngheţate nu au nici singularitate şi nici un orizont al evenimentelor.

Autorii acestui studiu susţin că găurile negre sunt de fapt nişte obiecte cosmice foarte compacte ce sunt compuse din materia ultrarigidă ale cărei proprietăţi sunt inspirate din teoria stringurilor, principala candidată pentru o teoria a gravitaţiei cuantice, şi care nu se prăbuşesc în puncte de densitate infinită şi împiedică formarea orizontului evenimentelor.

"Am arătat cum se comportă stelele îngheţate ca nişte absorbanţi (aproape) perfecţi, deşi nu au un orizont şi acţionează ca surse de unde gravitaţionale", a mai susţinut Brustein, precizând că aceste obiecte pot absorbi aproape orice cade în ele, similar conceptului de gaură neagră. "Mai mult decât atât, (stelele îngheţate) au aceeaşi geometrie externă ca cea a modelului convenţional al găurilor negre şi reproduc proprietăţile lor termodinamice convenţionale".

Testarea ipotezei stelelor îngheţate

Modelul stelelor îngheţate prezintă o soluţie potenţială la paradoxul informaţiei asociat modelului tradiţional al găurilor negre, dar această soluţie trebuie testată experimental.

Spre deosebire de găurile negre convenţionale, stelele îngheţate ar trebui să aibă o structură internă, deşi una cu proprietăţi bizare, dictată de gravitaţia cuantică. Această structură internă ar trebui să poată fi observată în studierea unor fenomene precum undele gravitaţionale - valuri în ţesătura spaţiu-timp - produse atunci când două corpuri extrem de masive (fie că le spunem găuri negre sau stele îngheţate) se ciocnesc şi fuzionează.

"Atunci diferenţele (dintre cele două modele) sunt cel mai accentuate", a explicat Brustein.

Echipa de fizicieni trebuie să teoretizeze modul în care ar arăta structura internă a unei stele îngheţate şi care ar fi diferenţele faţă de alte obiecte cosmice extreme, aşa cum sunt stelele neutronice. Apoi, vor trebui analizate datele obţinute de la observatoarele de unde gravitaţionale, pentru că aceste unde ar trebui (în virtutea conservării informaţiei) să transporte date despre structura internă a acestor obiecte ultracompacte.

"Descoperirea oricăreia dintre predicţiile formulate de modelul stelelor îngheţate va avea un impact revoluţionar asupra fizicii", a mai susţinut Ramy Brustein.

Te-ar putea interesa si:
Teoria lui Stephen Hawking despre găurile negre, confirmată prin noi observaţii
O fetiță de 12 ani a fost acceptată în organizația ”Mensa”. Are un IQ mai mare decât al lui Albert...
Prima imagine care dovedeşte prezenţa unei găuri negre în centrul galaxiei noastre, publicată de...
Descarcă aplicația DIGI TV

Programul Zilei

Luni02.03
Marți03.03
Miercuri04.03
Joi05.03
Vineri06.03
Sâmbătă07.03
Duminică08.03
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Creierul tau
09:50 Argentina vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Legenda vs contemporan
12:15 Istorie pentru tine
12:45 Istorie pentru tine
13:15 Navigand prin lume
14:15 Inginerie de varf
15:10 Insulele
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Creierul tau
18:04 decembrie
18:10 Argentina vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Supermasini
20:45 Film de calatorie
21:00 O plimbare prin Australia
21:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 inapoi in salbaticie
22:47 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
22:55 De la Paris spre Roma
23:40 Masinaria de razboi
00:10 Ukraina: inceputul Holocaustului
01:05 Istorie pentru tine
01:35 Navigand prin lume
02:30 Supermasini
03:15 Superconstructii antice
04:15 Deasupra Coreei de Sud
05:10 De la Paris spre Roma
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Creierul tau
09:50 Argentina vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Legenda vs contemporan
12:15 Istorie pentru tine
12:45 Istorie pentru tine
13:15 Navigand prin lume
14:07 decembrie
14:15 Inginerie de varf
15:10 Insulele
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:10 Argentina vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Supermasini
20:45 Film de calatorie
21:00 Superconstructii antice
22:00 Deasupra Coreei de Sud
22:55 De la Paris spre Roma
23:42 VOCILE OPEREI
00:45 Istorie pentru tine
01:15 Istorie pentru tine
01:45 Navigand prin lume
02:35 Supermasini
03:20 Misterele somnului
04:15 Apocalipsa antica
05:10 De la Paris spre Roma
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Cum sa traiesti peste 100 de ani
09:50 Argentina vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Legenda vs contemporan
12:15 Istorie pentru tine
12:45 Istorie pentru tine
13:15 Navigand prin lume
14:15 Inginerie de varf
15:10 Insulele
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:10 Italia vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Supermasini
20:45 Film de calatorie
21:00 Misterele somnului
22:00 Apocalipsa antica
22:55 De la Paris spre Roma
23:45 Masinaria de razboi
00:32 Viata romanilor la Malaiesti
00:50 Istorie pentru tine
01:20 Istorie pentru tine
01:50 Navigand prin lume
02:40 Supermasini
03:25 Superconstructii antice
04:20 Deasupra Coreei de Sud
05:15 De la Paris spre Roma
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Cum sa traiesti peste 100 de ani
09:50 Italia vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Legenda vs contemporan
12:15 Istorie pentru tine
12:45 Istorie pentru tine
13:15 Navigand prin lume
14:15 Inginerie de varf
15:10 Insulele
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:01 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
18:06 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
18:10 Italia vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Supermasini
20:40 Viata romanilor la Malaiesti
21:00 Superconstructii antice
22:00 Deasupra Coreei de Sud
22:55 De la Paris spre Roma
23:40 Masinaria de razboi
00:50 VOCILE OPEREI
01:10 Vacanta raw
01:35 Vacanta raw
02:00 Navigand prin lume
02:50 Supermasini
03:40 Film de calatorie
03:55 Film de calatorie
04:10 Megainginerii: Diguri record
05:05 O mumie adevarata
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Cum sa traiesti peste 100 de ani
09:46 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
09:50 Italia vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Legenda vs contemporan
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 Navigand prin lume
14:15 Inginerie de varf
15:10 Insulele
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:10 Italia vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Supermasini
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Megainginerii: Diguri record
22:53 decembrie
23:00 O mumie adevarata
23:55 Masinaria de razboi
00:45 Vacanta raw
01:10 Vacanta raw
01:35 Navigand prin lume
02:27 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
02:30 Supermasini
03:20 Forta naturii
04:10 Megainginerii: Avioane de lupta
05:05 1943 eliberarea insulei Corsica
06:00 Inginerie de varf
06:55 Insulele
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Cum sa traiesti peste 100 de ani
09:50 Italia vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 DIGIPEDIA
11:55 Jurnalul de Stiinte
12:07 Film de calatorie
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 Navigand prin lume
14:15 Minuni naturale
15:10 Cele mai mari orase ale lumii
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:07 Filler Digipedia - Medic SUA
18:10 Italia vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
19:56 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
20:00 Supermasini
20:45 Film de calatorie
21:00 Forta naturii
22:00 Megainginerii: Avioane de lupta
22:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
23:00 1943 eliberarea insulei Corsica
23:55 Prima lupta
00:45 Vacanta raw
01:10 Vacanta raw
01:35 Navigand prin lume
02:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
02:30 Supermasini
03:16 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
03:20 Irlanda vazuta de sus
04:10 Apocalipsa antica
05:01 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
05:05 Nazistul
06:00 Minuni naturale
06:55 Cele mai mari orase ale lumii
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Cum sa traiesti peste 100 de ani
09:46 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
09:50 Italia vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:21 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
11:25 Legenda vs contemporan
12:21 decembrie
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 Navigand prin lume
14:15 Minuni naturale
15:10 Cele mai mari orase ale lumii
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Cum sa traiesti peste 100 de ani
18:02 Portrete noi
18:10 Egiptul vazut de sus
19:04 decembrie
19:10 O noua perspectiva
19:56 decembrie
20:00 Supermasini
20:45 Film de calatorie
21:00 Irlanda vazuta de sus
22:00 Apocalipsa antica
22:51 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
22:55 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
23:00 Nazistul
23:55 Prima lupta
00:00 Cum apar superfurtunile
00:55 Vacanta raw
01:20 Vacanta raw
01:45 Navigand prin lume
02:40 Supermasini
03:25 O plimbare prin Australia
04:15 inapoi in salbaticie
05:01 Gradina Botanica
05:05 Femeile din viata lui Napoleon

Partenerii noștri

Cholesterol under magnifying glass. Thorough analysis and inspection of cholesterol. Taking a closer look at cholesterol. Examination of the concept o

Legătura dintre expunerea la zgomotul produs de traficul rutier nocturn și creşterea colesterolului. Cea mai nouă...

Expunerea la zgomotul produs de traficul rutier din timpul nopţii ar putea fi asociată cu...