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

Vineri30.01
Sâmbătă31.01
Duminică01.02
Luni02.02
Marți03.02
Miercuri04.02
Joi05.02
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Conacul Sandringham
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
09:20 Arhitectura antica
10:15 Curajoasa misiune Apollo
11:10 Utopia anului 2050
12:03 VOCILE OPEREI
12:30 Argentina vazuta de sus
13:14 decembrie
13:20 Viata pe Marte
14:15 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
14:20 Energia
15:16 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
15:20 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
15:25 Pe marginea prapastiei
16:11 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
16:15 Apocalipsa unei gauri negre
17:09 decembrie
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:04 decembrie
18:11 decembrie
18:15 Marile catedrale britanice
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 DIGIPEDIA
21:35 O alta Geneza
21:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
22:00 Istoria aviatiei
22:55 Renasterea in arta
23:50 Prima lupta
00:34 decembrie
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Cu ochii pe Univers
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:06 decembrie
04:10 Ce nu stim despre neutrin
05:05 Renasterea in arta
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Marile catedrale britanice
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
09:20 DIGIPEDIA
09:55 O alta Geneza
10:15 Istoria aviatiei
11:10 Utopia anului 2050
12:02 VOCILE OPEREI
12:30 Argentina vazuta de sus
13:14 decembrie
13:20 Cu ochii pe Univers
14:14 decembrie
14:20 Energia
15:18 decembrie
15:25 Pe marginea prapastiei
16:11 decembrie
16:15 Ce nu stim despre neutrin
17:09 Digi Portret - Radu Gologan
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:04 Digi Portret - Cristian Lascu
18:15 Marile catedrale britanice
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Catre Saturn fara intoarcere!
22:00 Transportul modern
22:55 Renasterea in arta
23:50 Proiectul Artemis
00:40 Constructori din antichitate: Amazon
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Secrete din ADN
04:10 Transportul modern
05:05 Eternul Pompei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Marile catedrale britanice
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
10:15 Sa intelegem Universul
11:30 Regina soarelui
12:25 Film de calatorie
12:40 Constructori din antichitate: Amazon
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi portret - Dan Perjovschi
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Albania
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi Portret - Razvan Penescu
21:00 Secrete din ADN
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Transportul modern
23:00 Eternul Pompei
23:55 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:40 Noul pericol din oceanul inghetat
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Deasupra Coreei de Sud
04:10 Imperiul vikingilor
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Albania
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Visul lui Gerard Depardieu
12:40 Noul pericol din oceanul inghetat
13:34 Portrete noi
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi Portret - Mihaela Glavan
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Digiportret - Mihail Cosuletu
17:15 Arome din Drome
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
21:00 Deasupra Coreei de Sud
21:53 Portrete noi
22:00 Imperiul vikingilor
23:50 Noii oameni
00:40 Dincolo de ceea ce stim
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Arhitectura antica
04:10 Imperiul vikingilor
05:05 Nazistul
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Drome
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Despre Univers
12:10 Cum sa prinzi 100
12:34 Portrete noi
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:34 Portrete noi
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Portrete noi
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Portrete noi
17:15 Arome din Emilia Romagna
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
21:00 Arhitectura antica
21:52 Digi Portret - Razvan Suma
22:00 Imperiul vikingilor
22:55 Nazistul
23:50 Noii oameni
00:40 Dincolo de ceea ce stim
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Deasupra Coreei de Sud
04:10 Apocalipsa antica
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Emilia Romagna
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Despre Univers
12:10 Cum sa prinzi 100
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
15:59 Film de calatorie
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Portrete noi
17:15 Arome din Gabon
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
21:00 Deasupra Coreei de Sud
21:53 Digi Portret - Stefan Caltia
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Hemingway
23:50 Noii oameni
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Arhitectura antica
04:10 Oamenii din Vietnamul de Nord
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:30 Vacanta raw
07:55 Vacanta raw
08:20 Arome din Gabon
09:15 George W. Bush
10:10 Insulele
11:05 Dunarea salbatica
12:33 Digi Portret - Dan Dinu
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:34 Digi Portret - Constantin Dumitriu
13:40 Luptatorii aerului
14:24 Digi Portret - Wargha Enayati
14:30 Cum s-au construit
16:00 Film de calatorie
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Malta
18:10 Biografia unei legende: Churchill
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
21:00 Arhitectura antica
22:00 Oamenii din Vietnamul de Nord
22:55 Hemingway
00:00 Ukraina: inceputul Holocaustului
01:05 Apocalipsa unei gauri negre
02:00 Luptatorii aerului
02:45 Inginerie de varf
03:40 Cel mai vechi ADN
05:05 Hemingway

Partenerii noștri

mișcare, sport, exerciții fizice

Efectele sportului asupra creierului, din ce în ce mai clare. “A fost o surpriză”, recunoaște un cercetător după ce a...

Pe lângă un somn mai bun, controlul greutății, o durată de viață mai lungă și numeroase alte...