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

Luni10.08
Marți11.08
Miercuri12.08
Joi13.08
Vineri14.08
Sâmbătă15.08
Duminică16.08
06:00 Vase de razboi
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Arome din Siam
11:00 Utopia anului 2050
11:53 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Submarine
13:15 Anotimpuri japoneze
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Secrete din Olimp
19:54 Digi Portret - Wargha Enayati
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Concorde: povestea nestiuta
21:48
21:55
22:00 Femeile din Al Doilea Razboi Mondial
23:00 Prima lupta
23:45 Utopia anului 2050
00:06 Filler Asteroizi 1
00:10 Utopia anului 2050
01:05 Megainginerii: Structuri record
02:00 Anotimpuri japoneze
02:50 Cele mai periculoase sosele
03:35 Concorde: povestea nestiuta
04:25 Cea mai rea vreme
05:15 Prima lupta
06:00 Vase de razboi
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Secrete din Olimp
11:00 Utopia anului 2050
11:53 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Anotimpuri japoneze
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52
19:00 Transportul in Paris
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Concorde: povestea nestiuta
21:48 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:55 Filler Asteroizi 1
22:00 Cea mai rea vreme
22:47 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:54 Digi Portret - Justin Ionescu
23:00 Prima lupta
23:45 Egregora aventura continua
00:45 Megainginerii: Structuri record
01:40 Anotimpuri japoneze
02:35 Cele mai periculoase sosele
03:20 De la zero la infinit
04:15 Marele James Webb
05:10 Moartea neagra
06:00 Vase de razboi
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Transportul in Paris
11:00 Utopia anului 2050
11:55 stiinta bate fictiunea
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Anotimpuri japoneze
14:09 decembrie
14:15 Vase de razboi
15:01 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:00 Statuia Libertatii origini frantuzesti
19:51 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 De la zero la infinit
21:54 decembrie
22:00 Marele James Webb
22:53 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
23:00 Moartea neagra
23:50 Utopia anului 2050
00:45 Megainginerii: Structuri record
01:40 Anotimpuri japoneze
02:35 Cele mai periculoase sosele
03:20 Arta baroca
04:15 Prima femeie din justitie
05:10 Moartea neagra
06:00 Vase de razboi
06:46 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Statuia Libertatii origini frantuzesti
10:56 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
11:00 Utopia anului 2050
11:55 stiinta bate fictiunea
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Anotimpuri japoneze
14:07 decembrie
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 decembrie
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Filler Asteroizi 2
18:55 Filler Asteroizi 3
19:00 Un paradis in echilibru
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Arta baroca
21:54 decembrie
22:00 Prima femeie din justitie
22:56 Filler Digipedia Specia
23:00 Moartea neagra
23:49 decembrie
23:55 Utopia anului 2050
00:05 Revolutia A.I.
01:00 Megainginerii: Structuri record
01:55 Africa vazuta de sus
02:50 Minunile Soarelui
03:36 decembrie
03:40 Antarctica dezvaluita
04:10 Familii regale
05:05 Uciderea lui Sherlock
06:00 Vase de razboi
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Un paradis in echilibru
11:00 Revolutia A.I.
11:55 stiinta bate fictiunea
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Africa vazuta de sus
14:09 decembrie
14:15 Vase de razboi
15:01 Filler Digipedia Specia
15:05 O noua perspectiva
15:52 Portrete noi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
19:00 Arome din Japonia
19:53 decembrie
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Minunile Soarelui
20:56 decembrie
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Familii regale
23:00 Uciderea lui Sherlock
23:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
00:00 stiinta bate fictiunea
00:25 Megainginerii: Structuri record
01:20 Africa vazuta de sus
02:15 Planetele
03:15 Frumusetile naturii
04:10 Familii regale
05:05 Uciderea lui Sherlock
06:00 Vase de razboi
06:46 Filler Digipedia Specia
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Arome din Japonia
11:00 DIGIPEDIA
11:30 Jurnalul de Stiinte
11:42 VOCILE OPEREI
11:55 stiinta bate fictiunea
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Africa vazuta de sus
14:09 decembrie
14:15 Vase de razboi
15:01 decembrie
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digi Portret - Cristian Lascu
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Digi portret - Dan Perjovschi
19:00 Arome din Gabon
19:54 Digi Portret - Radu Gologan
20:00 Planetele
21:00 Frumusetile naturii
21:53 Digi Portret - Razvan Penescu
22:00 Familii regale
23:00 Uciderea lui Sherlock
23:52 Digi Portret - Mihaela Glavan
00:10 stiinta bate fictiunea
00:35 Curajoasa misiune Apollo
01:30 Africa vazuta de sus
02:25 Omul
03:15 Aventura timpului
04:10 Tragica viata a Mariei Stuart
05:05 Uciderea lui Sherlock
06:00 Vase de razboi
06:46 decembrie
06:50 O noua perspectiva
07:40 Luptatorii aerului
08:25 Cum au reparat asta?
09:10 Arhitectura antica
10:05 Arome din Gabon
11:00 Marea eclipsa din America
11:55 stiinta bate fictiunea
12:20 Curajoasa misiune Apollo
13:15 Africa vazuta de sus
14:08 Digi Portret - Ionut Budisteanu
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Portrete noi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Portrete noi
19:00 Arome din Malta
19:52 Portrete noi
20:00 Omul
20:50 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
21:00 Aventura timpului
21:53 Portrete noi
22:00 Tragica viata a Mariei Stuart
22:54 Portrete noi
23:00 Uciderea lui Sherlock
23:52 VOCILE OPEREI
00:15 stiinta bate fictiunea
00:40 Lumea vazuta de sus
01:05 Lumea vazuta de sus
01:30 Egiptul vazut de sus
02:25 Cele mai periculoase sosele
03:10 Ce se intampla cu datele tale pesonale
04:05 O schimbare radicala: Golful Maine
05:00 Amprenta umana

Partenerii noștri

(SCI-TECH)CHINA-CAS-SCIENTISTS-RESEARCH-24 HOURS (CN)

După 15 ani de cercetări experimentale, oamenii de știință chinezi confirmă existenţa particulei „glueball”, o nouă...

Cercetătorii chinezi au confirmat în premieră existenţa particulei "glueball", o formă cu totul...