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:
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...
Momentul care i-a schimbat viata lui Jeff Bezos. Ce a decis in timpul facultatii cel mai bogat om...

Programul Zilei

Miercuri30.04
Joi01.05
Vineri02.05
Sâmbătă03.05
Duminică04.05
Luni05.05
Marți06.05
06:00 Ambitii arhitecturale
07:41 Demolatorii de baraje
08:31 Secretele Mediteranei
08:35 Secrete din Olimp
09:30 O noua perspectiva
11:11 Marile mistere
11:15 100 baloane pentru Romania
12:40 Minunile naturii
14:26 Proiectul Artemis
14:30 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
15:14 Genialitatea unei vieti moderne
16:10 Tragedia navetei Columbia
16:15 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
17:16 Legenda vs contemporan
17:20 Ambitii arhitecturale
18:10 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
19:06 Demolatorii de baraje
19:57 Secretele Mediteranei
20:00 Digi Portret - Cristian Lascu
20:53 O plimbare prin Australia
21:00 Digi portret - Dan Perjovschi
21:46 Digi Portret - Razvan Penescu
21:53 Luptatorii aerului
22:00 Portrete noi
22:44 Cele mai periculoase sosele
23:35 Digi Portret - Mihaela Glavan
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Cele mai periculoase sosele
06:45 Ambitii arhitecturale
07:41 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
07:45 Demolatorii de baraje
08:35 Secretele Mediteranei
09:30 O plimbare prin Australia
10:16 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
10:20 Luptatorii aerului
11:05 Cel mai vechi ADN
12:30 VOCILE OPEREI
12:49 Filler Vocile Operei 1
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Portrete noi
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
20:49 Digi Portret - Ionut Budisteanu
21:53 Portrete noi
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
23:55 Ukraina: inceputul Holocaustului
00:10 Calatoriile lui Darley
00:37 VOCILE OPEREI
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 Lumea vazuta de sus
10:30 Film de calatorie
10:45 Film de calatorie
11:00 Film de calatorie
11:15 Film de calatorie
11:30 Calatoriile lui Darley
11:55 Calatoriile lui Darley
12:25 VOCILE OPEREI
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 2
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Istorie pentru tine
22:00 Luptatorii aerului
22:45 Istorie pentru tine
23:15 Hemingway
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:17 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 DIGIPEDIA
09:40 DIGIPEDIA
10:10 Istorie pentru tine
10:40 Istorie pentru tine
11:10 Luptatorii aerului
11:55 Calatoriile lui Darley
12:20 Calatoriile lui Darley
12:46 Filler Vocile Operei 2
12:52 Filler Asteroizi 2
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:22 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 3
17:15 Drumul
18:07 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
18:10 Navigand prin lume
19:01 Filler Digipedia Specia
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
20:56 Filler Digipedia Specia
21:53 Portrete noi
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
00:45 Portrete noi
00:55 Inginerie de varf
01:50 George W. Bush
02:45 Vacanta raw
03:10 Vacanta raw
03:35 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:46 Filler Digipedia Specia
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 DIGIPEDIA
09:36 Filler Digipedia Specia
10:35 Film de calatorie
10:50 Film de calatorie
11:05 Film de calatorie
11:20 Film de calatorie
11:35 Calatoriile lui Darley
12:00 Calatoriile lui Darley
12:26 Filler Asteroizi 2
12:30 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:20 Filler Asteroizi 3
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 4
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
21:00 O plimbare prin Australia
21:46 Portrete noi
21:53 Portrete noi
22:00 O noua perspectiva
22:50 Hemingway
23:43 Portrete noi
23:50 in sudul Frantei
00:42 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
00:50 Inginerie de varf
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Concorde: povestea nestiuta
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Materiale uimitoare
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:45 Spectaculoasa planeta albastra
08:40 Lumea vazuta de sus
09:05 DIGIPEDIA
09:35 O plimbare prin Australia
10:25 O noua perspectiva
11:15 Calatoriile lui Darley
11:40 Calatoriile lui Darley
12:10 tinutul Buzaului - Lemnul
12:49 Filler Vocile Operei 4
12:55 Inginerie de varf
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 Concorde: povestea nestiuta
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Digi Portret - Constantin Dumitriu
17:15 Materiale uimitoare
18:10 Navigand prin lume
19:05 Joanna Lumley: Marea Britanie
19:53 Digi Portret - Razvan Suma
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
20:49 Portrete noi
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
23:55 Supravietuitor al Holocaustului
00:50 Inginerie de varf
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Concorde: povestea nestiuta
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Materiale uimitoare
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:45 Joanna Lumley: Marea Britanie
08:35 Lumea vazuta de sus
09:00 Lumea vazuta de sus
09:25 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:20 Film de calatorie
10:35 Film de calatorie
10:50 Film de calatorie
11:05 Film de calatorie
11:20 Ce se intampla cu datele tale pesonale
12:15 tinutul Buzaului - Focul
12:55 Inginerie de varf
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 Concorde: povestea nestiuta
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Digi Portret - Wargha Enayati
17:15 Materiale uimitoare
18:10 Navigand prin lume
19:05 Joanna Lumley: Marea Britanie
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
22:00 O noua perspectiva
22:50 Hemingway
23:43 Digi Portret - Wargha Enayati
23:50 Supravietuitor al Holocaustului
00:35 VOCILE OPEREI
00:50 Minuni naturale
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Constructii gigantice
04:20 Alexander Armstrong in Sri Lanka
05:05 Materiale uimitoare

Partenerii noștri

uitare, femeie care cauta ceva in geanta

De ce uităm unde am pus cheile sau ochelarii? Știința neatenției e ușor de explicat

Fenomenul uitării obiectelor cotidiene, precum cheile sau ochelarii, este o experiență universală...