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

Sâmbătă24.01
Duminică25.01
Luni26.01
Marți27.01
Miercuri28.01
Joi29.01
Vineri30.01
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 Arome din Antilele Mici
09:30 DIGIPEDIA
10:00 Film de calatorie
10:15 Film de calatorie
10:30 Istoria aviatiei
11:25 Plasticul din noi
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:20 in adancul Marii Negre
15:25 Italia vazuta de sus
16:15 Molecula de baza
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 O planeta dinamica
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Mituri si mistere
22:55 Secretele istoriei
00:35 Biografia unei legende: Churchill
01:25 O bucatica dintr-un asteroid
02:20 in adancul Marii Negre
03:21 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
03:25 Ce-si spun animalele?
04:20 Secretele istoriei
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 O planeta dinamica
09:30 Mergand printre dinozauri
10:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:30 Mituri si mistere
11:25 in adancul Marii Negre
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:20 O bucatica dintr-un asteroid
14:20 in adancul Marii Negre
15:21 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
15:25 Italia vazuta de sus
16:15 Ce-si spun animalele?
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 O planeta dinamica
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Transportul modern
22:55 Secretele istoriei
00:50 Cum sa prinzi 100
01:16 Gradina Botanica
01:20 Ce se intampla cu epava Titanic
02:15 Pe marginea prapastiei
03:05 Materiale uimitoare
04:00 Secretele istoriei
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 O planeta dinamica
09:30 Mergand printre dinozauri
10:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:30 Transportul modern
11:25 Italia vazuta de sus
12:10 VOCILE OPEREI
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
13:20 Ce se intampla cu epava Titanic
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 O planeta dinamica
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
22:00 Atlantis: orasul pierdut
22:46 Gradina Botanica
22:50 Secretele istoriei
00:37 Digiportret - Mihail Cosuletu
00:45 Biografia unei legende: Churchill
01:31 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
01:35 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
02:30 Pe marginea prapastiei
03:20 Materiale uimitoare
04:15 Secretele istoriei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Parcuri nationale
08:25 O planeta dinamica
09:20 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:15 Atlantis: orasul pierdut
11:01 Gradina Botanica
11:05 Energia
12:04 Cum sa prinzi 100
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
13:20 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 O planeta dinamica
21:00 Arhitectura antica
21:55 Citadela din Mediterana
22:55 Secretele istoriei
00:47 Frontierele luminii
01:25 Ultimul artefact
02:25 Pe marginea prapastiei
03:15 Materiale uimitoare
04:10 Secretele istoriei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Conacul Sandringham
07:35 Parcuri nationale
08:25 O planeta dinamica
09:20 Arhitectura antica
10:15 Citadela din Mediterana
11:15 Energia
12:13 Film de calatorie
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
13:20 Ultimul artefact
14:20 Energia
15:17 Portrete noi
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
18:59 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
22:00 Istoria aviatiei
23:00 Secretele istoriei
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Misterele somnului
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:10 Apocalipsa unei gauri negre
05:05 Renasterea in arta
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 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:15 Istoria aviatiei
11:15 Energia
12:13 Film de calatorie
12:30 Argentina vazuta de sus
13:20 Misterele somnului
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Apocalipsa unei gauri negre
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
18:59 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Arhitectura antica
21:53 decembrie
22:00 Curajoasa misiune Apollo
22:55 Renasterea in arta
23:50 Prima lupta
00:34 decembrie
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Viata pe Marte
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
04:10 Apocalipsa unei gauri negre
05:05 Renasterea in arta
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

Partenerii noștri

780x600px_comunicat

DIGI, principala destinație a portărilor mobile din România în 2025

În 2025, DIGI a rămas opțiunea preferată de portare pentru utilizatorii care au decis să își...