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

Duminică31.05
Luni01.06
Marți02.06
Miercuri03.06
Joi04.06
Vineri05.06
Sâmbătă06.06
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Creierul tau
07:50 Minunile naturii
08:45 O noua perspectiva
09:35 O noua perspectiva navala
10:30 Biografia unei legende: Churchill
11:20 Reginele Egiptului Antic
12:15 Film de calatorie
12:30 De la zero la infinit
13:24 Digi Portret - Constantin Dumitriu
13:30 Urme din trecut
14:24 Digi Portret - Wargha Enayati
14:30 Marele James Webb
15:25 Despre boomul tehnologic al Chinei
16:19 Portrete noi
16:26 Filler Digipedia Specia
16:30 Amerigo Vespucci
17:21 Filler Digipedia Specia
17:25 Proiectul Artemis
18:15 Reginele Egiptului Antic
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
20:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
21:00 Cronicile unui imperiu
21:53 Digi Portret - Razvan Suma
22:00 Cezar
22:55 Arome din Antilele Mici
23:50 Eternul Pompei
00:00 Amprenta umana
01:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:28 Digi Portret - Dan Dinu
01:35 Megainginerii: Canale
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Solutii pentru clima viitorului
04:10 Secretele omenirii
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Marele James Webb
06:55 Despre boomul tehnologic al Chinei
07:50 Amerigo Vespucci
08:41 Filler Digipedia Specia
08:45 Proiectul Artemis
09:30 De la zero la infinit
10:25 Biografia unei legende: Churchill
11:15 Reginele Egiptului Antic
12:10 100 baloane pentru Romania
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Megainginerii: Canale
14:40 Anotimpuri japoneze
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:14 Digi Portret - Justin Ionescu
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
19:00 Argentina vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Solutii pentru clima viitorului
22:00 Secretele omenirii
22:53 Digi Portret - Stefan Caltia
23:00 Masinaria de razboi
23:52 Digi Portret - Dan Dinu
00:00 Amprenta umana
01:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:40 Megainginerii: Diguri
02:35 Cele mai periculoase sosele
03:20 Revolutia A.I.
04:15 Concorde: povestea nestiuta
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Anotimpuri japoneze
06:50 Lumea vazuta de sus
07:15 Lumea vazuta de sus
07:40 Cum au reparat asta?
08:25 Luptatorii aerului
09:10 O noua perspectiva
10:00 Argentina vazuta de sus
10:45 Atelierul pentru avioane
11:35 Arhitectura antica
12:28 Film de calatorie
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Megainginerii: Diguri
14:40 Anotimpuri japoneze
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:14 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
19:00 Argentina vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Revolutia A.I.
22:00 Concorde: povestea nestiuta
23:00 Masinaria de razboi
00:00 Amprenta umana
01:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:28 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
01:35 Megainginerii: Tuneluri
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Marele Canion
04:10 Secretele omenirii
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Anotimpuri japoneze
06:50 Lumea vazuta de sus
07:15 Lumea vazuta de sus
07:40 Cum au reparat asta?
08:25 Luptatorii aerului
09:10 O noua perspectiva
10:00 Argentina vazuta de sus
10:45 Atelierul pentru avioane
11:35 Arhitectura antica
12:28 Film de calatorie
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Megainginerii: Tuneluri
14:40 Anotimpuri japoneze
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
19:00 Argentina vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Marele Canion
21:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Secretele omenirii
23:00 Masinaria de razboi
00:00 Ce stim despre SS
01:00 VOCILE OPEREI
01:40 Megainginerii: Trenuri
02:35 Cele mai periculoase sosele
03:20 Descoperiri
04:15 Concorde: povestea nestiuta
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Anotimpuri japoneze
06:55 Lumea vazuta de sus
07:20 Lumea vazuta de sus
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Luptatorii aerului
09:15 O noua perspectiva
10:05 Argentina vazuta de sus
10:50 Atelierul pentru avioane
11:40 Arhitectura antica
12:31 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
12:38 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
12:45 Atelierul pentru avioane
13:33 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:45 Megainginerii: Trenuri
14:40 Anotimpuri japoneze
15:32 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:00 Italia vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Descoperiri
22:00 Concorde: povestea nestiuta
23:00 Masinaria de razboi
00:00 Amprenta umana
01:05 Atelierul pentru avioane
01:55 Megainginerii: Poduri record
02:50 Cele mai periculoase sosele
03:35 Film de calatorie
03:50 Film de calatorie
04:06 decembrie
04:10 Om versus animal
05:05 Renasterea in arta
06:00 Anotimpuri japoneze
06:55 Lumea vazuta de sus
07:20 Lumea vazuta de sus
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Luptatorii aerului
09:15 O noua perspectiva
10:05 Italia vazuta de sus
10:50 Atelierul pentru avioane
11:40 Arhitectura antica
12:31 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
12:38 decembrie
12:45 Atelierul pentru avioane
13:33 decembrie
13:39 decembrie
13:45 Megainginerii: Poduri record
14:40 Lumi disparute: Nabateenii
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:14 decembrie
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Portrete noi
19:00 Italia vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Cele mai periculoase sosele
20:54 decembrie
21:00 DIGIPEDIA
21:29 Film de calatorie
21:44 Film de calatorie
22:00 Om versus animal
22:54 decembrie
23:00 Renasterea in arta
23:52 Portrete noi
00:00 Amprenta umana
00:56 Filler Digipedia - Medic SUA
01:00 Egregora aventura continua
01:35 Megainginerii: Diguri record
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Arome din Peloponez
04:10 Secretele omenirii
05:05 Renasterea in arta
06:00 Lumi disparute: Nabateenii
06:55 Lumea vazuta de sus
07:20 Lumea vazuta de sus
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Luptatorii aerului
09:15 O noua perspectiva
10:05 Italia vazuta de sus
10:50 DIGIPEDIA
11:20 Jurnalul de Stiinte
11:31 decembrie
11:35 Arhitectura antica
12:28 Film de calatorie
12:45 Atelierul pentru avioane
13:33 decembrie
13:39 decembrie
13:45 Megainginerii: Diguri record
14:40 Lumi disparute: Nabateenii
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Filler Digipedia - Medic SUA
18:56 Filler Digipedia - Medic SUA
19:00 Italia vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Arome din Peloponez
21:53 Digi Portret - Cristian Lascu
22:00 Secretele omenirii
22:54 Digi Portret - Radu Gologan
23:00 Renasterea in arta
00:00 Amprenta umana
00:56 decembrie
01:00 Cum sa prinzi 100
01:24 Portrete noi
01:30 Film de calatorie
01:45 Megainginerii: Avioane de lupta
02:40 Cele mai periculoase sosele
03:25 Marele Canion
04:20 Austria si familia regala britanica
05:05 Renasterea in arta

Partenerii noștri

Image of earth on the space

Un fenomen fără precedent se petrece pe Pământ. Oamenii de știință spun că nu s-a mai întâmplat de 3,6 milioane de ani

Pământul se rotește din ce în ce mai încet, iar cauza este legată direct de schimbările climatice...