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

Vineri10.04
Sâmbătă11.04
Duminică12.04
Luni13.04
Marți14.04
Miercuri15.04
Joi16.04
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:20 Constructii gigantice
11:10 Secretele ghetii
12:05 Film de calatorie
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:24
14:29
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06
19:10 Constructii gigantice
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Minunile Soarelui
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Batalia Atlanticului
22:46
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:40 Adevaratul Lawrence al Arabiei
00:30 Din interiorul fabricii
01:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:25 Arome din Sumatra de Vest
03:20 Spargerea codului
04:15 Povestiri blestemate
05:10 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16
10:20 Constructii gigantice
11:10 Jurnalul de Stiinte
11:25 DIGIPEDIA
11:53 Digipedia - CERNpartea 2
12:25 Din interiorul fabricii
13:25 Filler DIGIPEDIA SOS 2
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:25
14:31
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06
19:10 Constructii gigantice
20:00 Arome din Sumatra de Vest
20:54
21:00 Spargerea codului
21:52
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:41
23:45 tinutul Buzaului-Piatra
00:35
00:40 Din interiorul fabricii
01:40 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:35 Arome din Gabon
03:30 Spargerea codului
04:25 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
05:11 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
05:15 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16
10:20 Constructii gigantice
11:10 Secretele ghetii
12:06
12:10 Film de calatorie
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:25
14:31
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
19:10 Constructii gigantice
20:00 Arome din Gabon
20:54 Filler DIGIPEDIA SOS 2
21:00 Spargerea codului
21:52
22:00 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
22:47
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:40 Ce se intampla cu datele tale pesonale
00:10 Din interiorul fabricii
01:10 Molecula de baza
02:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
02:10 Arome din Malta
03:05 O plimbare prin Australia
04:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
04:10 Deasupra Coreei de Sud
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
10:20 Constructii gigantice
11:10 Adevarul despre grasime
12:05 Film de calatorie
12:20
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Molecula de baza
14:26
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25
16:30 O noua perspectiva
17:16 Gradina Botanica
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:06 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Malta
20:53
21:00 O plimbare prin Australia
22:00 Deasupra Coreei de Sud
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Viata romanilor la Malaiesti
00:20 Din interiorul fabricii
01:20 Molecula de baza
02:20 Arome din Vietnamul de Sud
03:15 Construim si inventam
04:10 Cum am putea sa racorim planeta
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
07:35 O noua perspectiva
08:21 Gradina Botanica
08:25 Transportul modern
09:20 Calatoria
10:11 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
10:15 Legenda vs contemporan
11:05 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
12:05 Film de calatorie
12:20
12:25 Din interiorul fabricii
13:26
13:30 Molecula de baza
14:26 Digiportret - Mihail Cosuletu
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25
16:30 O noua perspectiva
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Vietnamul de Sud
20:54
21:00 Construim si inventam
21:54
22:00 Cum am putea sa racorim planeta
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:20 Din interiorul fabricii
01:20 Molecula de baza
02:20 Arome din Yucatan
03:15 Misterele somnului
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
07:35 O noua perspectiva
08:25 Transportul modern
09:20 Calatoria
10:15 Legenda vs contemporan
11:05 O bucatica dintr-un asteroid
12:00 Cum sa prinzi 100
12:25 Din interiorul fabricii
13:25 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
13:30 Molecula de baza
14:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
14:30 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
16:30 O noua perspectiva
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Yucatan
20:53
21:00 Misterele somnului
21:54
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:18
00:25 Din interiorul fabricii
01:25 Mari asteptari mari riscuri
02:20 Ce nu stim despre neutrin
03:15 Construim si inventam
04:10 Deasupra Coreei de Sud
05:05 O mumie adevarata
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
07:35 O noua perspectiva
08:25 Transportul modern
09:20 Calatoria
10:15 Legenda vs contemporan
11:05 Constructori din antichitate: Amazon
12:00 Cum sa prinzi 100
12:25 Din interiorul fabricii
13:30 Mari asteptari mari riscuri
14:24
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:30 O noua perspectiva
17:20 Apocalipsa dinozaurilor
18:15 Calatoria
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Ce nu stim despre neutrin
20:54
21:00 Construim si inventam
22:00 Deasupra Coreei de Sud
22:55 O mumie adevarata
23:50 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:05 Din interiorul fabricii
02:05 O noua perspectiva navala
03:00 Lumea vulcanilor
03:50 Antarctica dezvaluita
04:15 Batalia Atlanticului
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear

Partenerii noștri

religie, paște, biserica

Când pică Paștele ortodox și Paștele catolic în următorii 10 ani (2027-2036). Calendar complet și diferențe...

Paștele este cea mai importantă sărbătoare creștină, dar, așa cum știm deja, nu are o dată fixă. În...