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

Sâmbătă14.03
Duminică15.03
Luni16.03
Marți17.03
Miercuri18.03
Joi19.03
Vineri20.03
06:00 Transportul modern
06:55 Construit de mana omului
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Ambitii arhitecturale
09:50 Israel vazut de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 DIGIPEDIA
11:55 Jurnalul de Stiinte
12:07 Film de calatorie
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 Viata pe Marte
14:15 Transportul modern
15:10 Construit de mana omului
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Ambitii arhitecturale
18:10 Israel vazut de sus
18:58 Portrete noi
19:04 Portrete noi
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:48 Digi Portret - Ionut Budisteanu
21:00 Calatorie in adancul timpului
21:55 Filler Asteroizi 1
22:00 Megainginerii: Submarine
23:00 Secretele istoriei
01:25 Vacanta raw
01:50 Irlanda vazuta de sus
02:40 Apocalipsa antica
03:35 Secretele istoriei
06:00 Transportul modern
06:55 Construit de mana omului
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Ambitii arhitecturale
09:50 Israel vazut de sus
10:40 O noua perspectiva
11:30 Atelierul pentru avioane
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 O bucatica dintr-un asteroid
14:09 Digi Portret - Constantin Dumitriu
14:15 Transportul modern
15:10 Construit de mana omului
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Ambitii arhitecturale
18:10 Israel vazut de sus
19:00 Portrete noi
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:48 Portrete noi
20:55 Filler Asteroizi 3
21:00 Irlanda vazuta de sus
21:48 Portrete noi
22:00 Apocalipsa antica
23:00 Secretele istoriei
00:35 Film de calatorie
00:50 Vacanta raw
01:15 Vacanta raw
01:40 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
02:40 O plimbare prin Australia
03:30 inapoi in salbaticie
04:20 Secretele istoriei
06:00 Transportul modern
06:55 Construit de mana omului
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Ambitii arhitecturale
09:50 Israel vazut de sus
10:40 O noua perspectiva
11:30 Atelierul pentru avioane
12:18 Portrete noi
12:25 Vacanta raw
12:50 Vacanta raw
13:15 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
14:15 Arome din Albania
15:10 Construit de mana omului
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Ambitii arhitecturale
18:10 Secretele Irlandei
19:03 Portrete noi
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:54 Digi Portret - Wargha Enayati
21:00 O plimbare prin Australia
21:47 Digi Portret - Razvan Suma
21:54 Digi Portret - Justin Ionescu
22:00 inapoi in salbaticie
22:55 Secretele istoriei
00:55 Lumea vazuta de sus
01:20 Curajoasa misiune Apollo
02:15 Imagini de ansamblu
03:05 Uciderea lui Sherlock
04:00 Secretele istoriei
06:00 Arome din Albania
06:55 Construit de mana omului
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Ambitii arhitecturale
09:50 Secretele Irlandei
10:45 O noua perspectiva
11:35 Atelierul pentru avioane
12:25 Lumea vazuta de sus
12:50 Lumea vazuta de sus
13:15 Curajoasa misiune Apollo
14:15 Arome din Emilia Romagna
15:10 Construit de mana omului
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Ambitii arhitecturale
18:10 Secretele Irlandei
19:03 Digi portret: ANDREEA BORTUN
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:49 Digi Portret - Stefan Caltia
20:56 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
21:00 Imagini de ansamblu
21:46 Digi Portret - Dan Dinu
21:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
22:00 Uciderea lui Sherlock
22:55 Secretele istoriei
00:45 Lumea vazuta de sus
01:10 Lumea vazuta de sus
01:35 Marea eclipsa din America
02:30 Misterul liniilor Nazca
03:25 Omul
04:15 Secretele istoriei
06:00 Arome din Emilia Romagna
06:55 Construit de mana omului
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Ambitii arhitecturale
09:50 Secretele Irlandei
10:45 O noua perspectiva
11:35 Atelierul pentru avioane
12:25 Lumea vazuta de sus
12:50 Lumea vazuta de sus
13:15 Marea eclipsa din America
14:09 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:15 Arome din Paris
15:10 Construit de mana omului
16:01 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Secretele ghetii
18:10 Parcuri nationale
18:58 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:48 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
20:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:00 Misterul liniilor Nazca
21:54 decembrie
22:00 Omul
22:50 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:57 Filler Asteroizi 2
23:00 Secretele istoriei
00:50 Film de calatorie
01:05 Lumea vazuta de sus
01:30 Marele James Webb
02:25 Imagini de ansamblu
03:15 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
04:10 Secretele istoriei
06:00 Arome din Paris
06:55 Construit de mana omului
07:46 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Secretele ghetii
09:50 Parcuri nationale
10:40 O noua perspectiva
11:30 Atelierul pentru avioane
12:18 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
12:25 Lumea vazuta de sus
12:50 Lumea vazuta de sus
13:15 Marele James Webb
14:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:15 Arome din Santorini
15:10 Minunile naturii
16:02 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Secretele ghetii
18:10 Parcuri nationale
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
21:00 Imagini de ansamblu
22:00 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
23:00 Secretele istoriei
00:00 Supravietuitor al Holocaustului
00:47 VOCILE OPEREI
01:05 Lumea vazuta de sus
01:30 Lumea vazuta de sus
01:55 Constructori din antichitate: Amazon
02:50 Atelierul pentru avioane
03:40 VOCILE OPEREI
03:55 VOCILE OPEREI
04:15 Megainginerii: Structuri record
05:10 Noii oameni
06:00 Arome din Santorini
06:55 Minunile naturii
07:46 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Secretele ghetii
09:45 Parcuri nationale
10:35 O noua perspectiva
11:25 Atelierul pentru avioane
12:25 Lumea vazuta de sus
12:50 Lumea vazuta de sus
13:15 Constructori din antichitate: Amazon
14:15 Arome din sudul Australiei
15:10 Minunile naturii
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Secretele ghetii
18:06 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
18:10 Parcuri nationale
18:58 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:10 O noua perspectiva
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Atelierul pentru avioane
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Megainginerii: Structuri record
22:55 Noii oameni
23:45 VOCILE OPEREI
00:45 Lumea vazuta de sus
01:10 Lumea vazuta de sus
01:35 Apocalipsa unei gauri negre
02:30 Atelierul pentru avioane
03:20 Calatorie in adancul timpului
04:15 Megainginerii: Structuri record
05:10 Noii oameni

Partenerii noștri

A woman cannot sleep in the evening. Sleep problems

Ce se întâmplă în corpul tău când nu dormi suficient. Avertismentul lansat de specialiști

Somnul insuficient creşte riscul de boli, accidente şi probleme de sănătate, atenţionează...