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

Sâmbătă22.11
Duminică23.11
Luni24.11
Marți25.11
Miercuri26.11
Joi27.11
Vineri28.11
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 O plimbare prin Australia
07:40 O noua perspectiva
08:30 Taramul legendelor
09:25 DIGIPEDIA
09:55 Antarctica dezvaluita
10:25 Arome din Australia tropicala
11:20 Mongolia lui Ginghis Han
12:10 VOCILE OPEREI
12:44 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
12:50 Vase de razboi
13:40 Cum au reparat asta?
14:30 Parcuri nationale
15:18 Digi Portret - Cristian Lascu
15:25 Arome din Vietnamul de Sud
16:20 Construit de mana omului
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 O plimbare prin Australia
19:03 Portrete noi
19:10 O noua perspectiva
20:00 Creierul tau
20:54 Portrete noi
21:00 Genialitatea unei vieti moderne
21:53 Portrete noi
22:00 in cautarea adevarului
22:50 Digi portret - Dan Perjovschi
22:57 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR RESTAURARE CERAMICA
23:00 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
23:45 Revolutiile care au schimbat lumea
00:40 Film de calatorie
00:54 Portrete noi
01:00 Vase de razboi
01:50 Cum au reparat asta?
02:35 Parcuri nationale
03:25 Scena crimei: in Antichitate
04:20 Construit de mana omului
05:12 Filler Digipedia - ISTORIA POLITICA
05:15 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 O plimbare prin Australia
07:40 O noua perspectiva
08:30 Creierul tau
09:25 Genialitatea unei vieti moderne
10:20 Arome din Vietnamul de Sud
11:15 Mongolia lui Ginghis Han
12:05 Proiectul Artemis
12:50 Vase de razboi
13:40 Cum au reparat asta?
14:30 Parcuri nationale
15:18 Digi Portret - Razvan Penescu
15:25 Arome din Antilele Mici
16:20 Construit de mana omului
17:12 Filler Digipedia - ISTORIA POLITICA
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Marele James Webb
19:10 O noua perspectiva
20:00 Creierul tau
20:54 Portrete noi
21:00 Lumi disparute: Nabateenii
21:53 Digi Portret - Mihaela Glavan
22:00 Scena crimei: in Antichitate
22:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
23:00 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
23:45 Revolutiile care au schimbat lumea
00:40 Film de calatorie
01:00 Vase de razboi
01:50 Cum au reparat asta?
02:35 Parcuri nationale
03:25 Marile enigme ale istoriei
04:20 Construit de mana omului
05:15 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Marele James Webb
07:45 O noua perspectiva
08:35 Creierul tau
09:30 Lumi disparute: Nabateenii
10:25 Arome din Antilele Mici
11:20 Trenurile care au schimbat lumea
12:50 Vase de razboi
13:40 Cum au reparat asta?
14:24 Portrete noi
14:30 Parcuri nationale
15:18 Portrete noi
15:25 Arome din Sumatra de Vest
16:20 Construit de mana omului
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Planeta noastra
19:10 O noua perspectiva
20:00 Reginele Egiptului Antic
20:53 Digi Portret - Razvan Suma
21:00 Arome din Sardinia
21:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
22:00 Marile enigme ale istoriei
23:00 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
23:45 Revolutiile care au schimbat lumea
00:40 Film de calatorie
01:00 Vase de razboi
01:50 Cum au reparat asta?
02:35 Parcuri nationale
03:25 Arome din Yucatan
04:20 Minunile naturii
05:15 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Planeta noastra
07:45 O noua perspectiva
08:35 Reginele Egiptului Antic
09:30 Arome din Sardinia
10:25 Arome din Sumatra de Vest
11:20 Trenurile care au schimbat lumea
12:38 Digi portret: ANDREEA BORTUN
12:50 Vase de razboi
13:40 Cum au reparat asta?
14:24 Digi Portret - Wargha Enayati
14:30 Parcuri nationale
15:18 Digi Portret - Stefan Caltia
15:25 Arome din Yucatan
16:20 Minunile naturii
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Planeta noastra
19:10 O noua perspectiva
20:00 Reginele Egiptului Antic
20:53 Digi Portret - Dan Dinu
21:00 Atelierul pentru avioane
21:50 Film de calatorie
23:00 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
23:45 Revolutiile care au schimbat lumea
00:50 Vase de razboi
01:36 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
01:40 Cum au reparat asta?
02:25 Parcuri nationale
03:15 in cautarea adevarului
04:10 Minunile naturii
05:01 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Planeta noastra
07:45 O noua perspectiva
08:35 Reginele Egiptului Antic
09:30 Atelierul pentru avioane
11:15 Trenurile care au schimbat lumea
12:00 Viitorul cu 5G
12:50 Vase de razboi
13:36 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
13:40 Cum au reparat asta?
14:24 Digi Portret - Justin Ionescu
14:30 Parcuri nationale
15:17 Filler Asteroizi 1
15:22 Filler Asteroizi 2
15:25 Arome din Insulele Canare
16:16 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
16:20 Minunile naturii
17:11 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Planeta noastra
19:10 O noua perspectiva
20:00 Reginele Egiptului Antic
20:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
21:00 Atelierul pentru avioane
21:48 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:55 Filler Asteroizi 3
22:00 in cautarea adevarului
23:55 in sudul Frantei
00:40 Vase de razboi
01:26 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
01:30 Cu trenul prin Marea Britanie
02:20 Deasupra Coreei de Sud
03:15 Marile enigme ale istoriei
04:10 Minunile naturii
05:05 Nazistul
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Planeta noastra
07:45 O noua perspectiva
08:35 Reginele Egiptului Antic
09:30 Atelierul pentru avioane
10:20 Arome din Insulele Canare
11:12 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
11:15 Trenurile care au schimbat lumea
12:00 Spioni printre prieteni
12:50 Vase de razboi
13:36 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
13:40 Cu trenul prin Marea Britanie
14:30 Deasupra Coreei de Sud
15:25 Arome din Sudan
16:20 Minunile naturii
17:15 O planeta dinamica
18:15 Planeta noastra
19:10 O noua perspectiva
20:00 Drumul
20:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:00 Citadela din Mediterana
22:00 Marile enigme ale istoriei
23:00 Nazistul
23:55 Prima lupta
00:35 Vase de razboi
01:25 Cu trenul prin Marea Britanie
02:15 Deasupra Coreei de Sud
03:10 Viata lui Pasquale Paoli
04:10 Minunile naturii
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 O planeta dinamica
06:55 Planeta noastra
07:50 O noua perspectiva
08:40 Drumul
09:35 Citadela din Mediterana
10:35 Arome din Sudan
11:30 150 de ani de Met
12:20 VOCILE OPEREI
12:50 Vase de razboi
13:40 Cu trenul prin Marea Britanie
14:30 Deasupra Coreei de Sud
15:25 Materiale uimitoare
16:20 Minunile naturii
17:15 O planeta dinamica
18:11 Filler Digipedia Specia
18:15 Planeta noastra
19:10 O noua perspectiva
20:00 Drumul
20:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Viata lui Pasquale Paoli
23:00 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:55 tinutul Buzaului - Lemnul
00:00 Prima lupta
00:45 Ce s-a intamplat in Roanoke
01:35 Cu trenul prin Marea Britanie
02:25 Islanda
03:20 in cautarea adevarului
04:10 Minunile naturii
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear

Partenerii noștri

gin tonic

Adevărul din spatele unuia dintre cele mai "sănătoase" cocktailuri. Opțiunea mai ușoară pentru organism dacă vrei să...

Winston Churchill glumea odinioară că „ginul tonic a salvat mai mulți englezi decât toți doctorii...