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

Marți12.05
Miercuri13.05
Joi14.05
Vineri15.05
Sâmbătă16.05
Duminică17.05
Luni18.05
06:00 Minuni naturale
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Insulele
08:40 O noua perspectiva
09:25 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
09:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:25 Pe marginea prapastiei
11:15 Arome din Malta
12:10 VOCILE OPEREI
12:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
13:30 Molecula de baza
14:30 Minuni naturale
15:25 Legenda vs contemporan
16:14 Film de calatorie
16:30 Insulele
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Vietnamul de Sud
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Viata pe Marte
22:00 Mistere din Biblie
22:55 in sudul Frantei
23:50 Secretele istoriei
01:37 tinutul Buzaului - Focul
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 intoarcerea omului pe Luna
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Minuni naturale
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Insulele
08:40 O noua perspectiva
09:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:25 Pe marginea prapastiei
11:15 Arome din Vietnamul de Sud
12:10 Viata romanilor la Malaiesti
12:30 Ambitii arhitecturale
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Yucatan
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 intoarcerea omului pe Luna
21:53 Filler DIGIPEDIA SOS
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Genele o istorie intima
23:50 Secretele istoriei
00:35 tinutul Buzaului-Piatra
01:25 Mari descoperiri cu Dan Snow
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Mistere din Biblie
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:30 Ambitii arhitecturale
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Yucatan
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:10 Filler DIGIPEDIA SOS 2
18:15 Arome din Antilele Mici
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cronicile unui imperiu
22:00 Mistere din Biblie
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:38 Calatoriile lui Darley
01:05 Ambitii arhitecturale
02:01 decembrie
02:05 Mari descoperiri cu Dan Snow
02:55 Trenurile de lux ale Marii Britanii
03:45 Antarctica dezvaluita
04:10 O bucatica dintr-un asteroid
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:25 Filler DIGIPEDIA SOS 2
09:30 Ambitii arhitecturale
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Antilele Mici
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 decembrie
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:21 decembrie
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Drome
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Trenurile de lux ale Marii Britanii
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 O bucatica dintr-un asteroid
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:36 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
00:40 Calatoriile lui Darley
01:20 Apocalipsa unei gauri negre
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Arome din Rajahstan
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:36 decembrie
08:40 O noua perspectiva
09:30 Arome din Drome
10:25 Pe marginea prapastiei
11:15 Jurnalul de Stiinte
11:26 decembrie
11:30 DIGIPEDIA
11:55 100 baloane pentru Romania
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:30 Apocalipsa dinozaurilor
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:10 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
18:15 Arome din Santorini
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Arome din Rajahstan
21:54 Filler DIGIPEDIA SOS
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:35 Proiectul Artemis
01:20 Apocalipsa unei gauri negre
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Cezar
05:05 O mumie adevarata
06:00 Apocalipsa dinozaurilor
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:25 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
09:30 Ambitii arhitecturale
10:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Santorini
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:24 Filler DIGIPEDIA SOS 2
14:30 Apocalipsa dinozaurilor
15:25 Secretele ghetii
16:30 Calatoria
17:21 Gradina Botanica
17:25 O noua perspectiva
18:11 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
18:15 Arome din Sumatra de Vest
19:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cronicile unui imperiu
22:00 Cezar
22:55 O mumie adevarata
23:50 De la Paris spre Roma
00:45 Calatoriile lui Darley
01:20 O noua perspectiva navala
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cea mai fierbinte perioada a Terrei
04:10 Secretele omenirii
05:05 George W. Bush
06:00 Apocalipsa dinozaurilor
06:55 Secretele ghetii
07:55 Calatoria
08:46 Gradina Botanica
08:50 O noua perspectiva
09:36 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
09:40 Ambitii arhitecturale
10:36 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
10:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
11:25 Arome din Sumatra de Vest
12:30 Dincolo de ceea ce stim
13:30 O noua perspectiva navala
14:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
15:25 Secretele ghetii
16:30 Calatoria
17:21 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
17:25 O noua perspectiva
18:11 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
18:15 Teste in conditii extreme
19:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cea mai fierbinte perioada a Terrei
22:00 Secretele omenirii
22:55 George W. Bush
23:50 Femeile din viata lui Napoleon
00:45 Calatoriile lui Darley
01:20 Adevarul despre grasime
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 intoarcerea omului pe Luna
04:10 Cezar nasterea unui dictator
05:05 George W. Bush

Partenerii noștri

London,,Uk,-,March,2021:,Whatsapp,Online,Messaging,Service,Logo

Schimbare importantă la WhatsApp. Funcțiile ascunse care îi fac pe oameni să scoată bani din buzunar

Abonamentele WhatsApp Plus au început să fie disponibile unora dintre utilizatorii de iPhone, la...