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

Joi30.01
Vineri31.01
Sâmbătă01.02
Duminică02.02
Luni03.02
Marți04.02
Miercuri05.02
06:00 Secretele istoriei
08:00 Minunile pamantului
08:55 Marile imperii ale antichitatii
09:45 Genialitatea unei vieti moderne
10:40 Minunile Soarelui
11:30 Dovezi din spatiu
12:00 Constructii gigantice
12:49 Ultimele descoperiri
13:00 Secretele Irlandei
13:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:00 Cum sa devii martian
14:25 Cum sa devii martian
14:50 Ultimele descoperiri
15:00 Taramul legendelor
15:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:00 Arome din sudul Australiei
16:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:00 Pe marginea prapastiei
17:46 Ultimele descoperiri
18:00 Minunile pamantului
18:54 decembrie
19:00 Marile imperii ale antichitatii
19:50 Ultimele descoperiri
20:00 Genialitatea unei vieti moderne
20:52 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
21:00 Teste in conditii extreme
21:54 decembrie
22:00 Secretele istoriei
00:25 Dovezi din spatiu
00:50 Constructii gigantice
01:40 Secretele Irlandei
02:32 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR SARCOFAGUL GHICA
02:35 Cum sa devii martian
03:00 Cum sa devii martian
03:25 Taramul legendelor
04:20 Arome din sudul Australiei
05:15 Pe marginea prapastiei
06:00 Secretele istoriei
08:25 Minunile pamantului
09:20 Marile imperii ale antichitatii
10:10 Genialitatea unei vieti moderne
11:05 Teste in conditii extreme
12:00 Constructii gigantice
12:49 Ultimele descoperiri
13:00 Secretele Irlandei
13:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:00 Cum sa devii martian
14:20 Nasterea sistemului solar
14:52 decembrie
15:00 Taramul legendelor
15:54 decembrie
16:00 Arome din Australia tropicala
16:53 decembrie
17:00 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
17:57 Filler Digipedia - PLANETE
18:00 Minunile pamantului
18:54 decembrie
19:00 Marile imperii ale antichitatii
19:51 Digiportret - Mihail Cosuletu
20:00 Genialitatea unei vieti moderne
20:53 Digi Portret - Cristian Lascu
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Locul favorit al lui Stephen Hawking
22:00 Misterul din Pompeii
22:47 Digi portret - Dan Perjovschi
22:55 Nazismul
23:48 Locuitorii din casa noastra
00:14 Curiozitati
00:30 Constructii gigantice
01:20 Secretele Irlandei
02:15 Cum sa devii martian
02:35 Nasterea sistemului solar
03:06 decembrie
03:10 Taramul legendelor
04:05 Arome din Australia tropicala
05:00 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
06:00 Nazismul
06:55 Misterul din Pompeii
07:45 Minunile pamantului
08:40 Marile imperii ale antichitatii
09:35 Genialitatea unei vieti moderne
10:27 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR BRATARILE DACICE
10:30 DIGIPEDIA
10:57 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR COIF COTOFENEsTI
11:00 Ce se intampla cu epava Titanic
11:54 Filler Vocile Operei 1
12:00 Navigand prin lume
12:55 Trasee exotice de munte
13:25 Trasee exotice de munte
13:52 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR PIETROASELE
13:55 Civilizatii disparute
14:50 Ecouri din trecut
15:20 Ecouri din trecut
15:47 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR HINOVA
15:50 Minunile Lunii
16:40 De la Paris spre Roma
17:27 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR APAHIDA
17:30 O noua perspectiva
19:10 Spectaculoasa planeta albastra
20:05 Arome din Atlantic
21:00 Genialitatea unei vieti moderne
21:55 Ruda saraca a unei Prime Doamne
22:50 Pandemia din umbra
23:45 Cum s-a intamplat
00:35 Trasee exotice de munte
01:05 Trasee exotice de munte
01:32 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR COROANELE REGALE
01:35 Civilizatii disparute
02:30 Ecouri din trecut
03:00 Ecouri din trecut
03:27 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR RESTAURARE PISTOL
03:30 Minunile Lunii
04:20 De la Paris spre Roma
05:07 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR RESTAURARE CERAMICA
05:10 O noua perspectiva
06:00 Pandemia din umbra
07:45 Spectaculoasa planeta albastra
08:40 Genialitatea unei vieti moderne
09:30 Ruda saraca a unei Prime Doamne
10:30 Cel mai vechi ADN
12:00 Navigand prin lume
12:55 Trasee exotice de munte
13:25 Trasee exotice de munte
13:55 Civilizatii disparute
14:50 Ecouri din trecut
15:20 Ecouri din trecut
15:50 Minunile Lunii
16:40 De la Paris spre Roma
17:30 O noua perspectiva
19:10 Spectaculoasa planeta albastra
20:05 Gastronomie la poalele vulcanului
21:00 Genialitatea unei vieti moderne
21:55 O mumie adevarata
22:50 America salbatica
23:45 Cum s-a intamplat
00:35 Trasee exotice de munte
01:05 Trasee exotice de munte
01:35 Civilizatii disparute
02:30 Ecouri din trecut
03:00 Ecouri din trecut
03:30 Minunile Lunii
04:20 De la Paris spre Roma
05:07 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR COLUMNA 1
05:10 O noua perspectiva
06:00 O mumie adevarata
07:45 Spectaculoasa planeta albastra
08:40 Gastronomie la poalele vulcanului
09:35 Genialitatea unei vieti moderne
10:30 America salbatica
11:23 Digi Portret - Razvan Penescu
11:30 Cum sa prinzi 100
12:00 Navigand prin lume
12:55 Trasee exotice de munte
13:25 VOCILE OPEREI
13:42 Digi Portret - Radu Gologan
13:48 Digi Portret - Mihaela Glavan
13:55 Civilizatii disparute
14:50 Ecouri din trecut
15:20 Ecouri din trecut
15:50 Minunile Soarelui
16:40 De la Paris spre Roma
17:30 O noua perspectiva
19:10 Spectaculoasa planeta albastra
20:05 Arome din Calabria
21:00 Insula Phuket dupa disparitia turismului de masa
21:45 VOCILE OPEREI
22:00 in America de Sud cu Simon Reeve
23:05 inaintea razboiului
23:50 Cum s-a intamplat
00:45 Trasee exotice de munte
01:12 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
01:15 VOCILE OPEREI
01:32 Filler Asteroizi 2
01:35 Civilizatii disparute
02:30 Ecouri din trecut
03:00 Ecouri din trecut
03:27 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR COLUMNA 2
03:30 Minunile Soarelui
04:20 De la Paris spre Roma
05:07 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR SARCOFAGUL GHICA
05:10 O noua perspectiva
06:00 inaintea razboiului
07:36 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
07:40 Spectaculoasa planeta albastra
08:35 Arome din Calabria
09:30 Insula Phuket dupa disparitia turismului de masa
10:15 in America de Sud cu Simon Reeve
11:20 Aromele Romaniei: Oltenia
12:10 Navigand prin lume
13:00 America salbatica
13:55 Civilizatii disparute
14:50 Ecouri din trecut
15:20 Ecouri din trecut
15:47 Filler Digipedia - ISTORIA POLITICA
15:50 Minunile Soarelui
16:36 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
16:40 De la Paris spre Roma
17:25 Filler Asteroizi 1
17:30 O noua perspectiva
18:20 Alexander Armstrong in Sri Lanka
19:05 Filler Asteroizi 3
19:10 Spectaculoasa planeta albastra
20:05 Arome din Cambodgia
21:00 Padurea subacvatica
21:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
22:00 stiinta bate fictiunea
22:25 stiinta bate fictiunea
22:55 inaintea razboiului
23:40 Portrete noi
23:47 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
23:50 Cum s-a intamplat
00:39 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
00:45 America salbatica
01:40 Civilizatii disparute
02:35 Ecouri din trecut
03:05 Ecouri din trecut
03:32 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR BRATARILE DACICE
03:35 Minunile Soarelui
04:25 De la Paris spre Roma
05:10 O noua perspectiva
06:00 inaintea razboiului
06:45 Alexander Armstrong in Sri Lanka
07:30 Spectaculoasa planeta albastra
08:25 Arome din Cambodgia
09:20 Padurea subacvatica
10:15 stiinta bate fictiunea
10:40 stiinta bate fictiunea
11:10 Masinaria cu sentimente
12:03 Portrete noi
12:10 Navigand prin lume
13:00 America salbatica
13:55 Descoperiri
14:50 Ecouri din trecut
15:20 Trasee exotice de munte
15:50 Joanna Lumley: mari orase ale lumii
16:40 Trenurile care au schimbat lumea
17:24 Portrete noi
17:30 O noua perspectiva
18:20 Alexander Armstrong in Sri Lanka
19:10 Universul
20:05 Arome din Capul Verde
21:00 Cel mai utilizat mijloc de transport
21:51 Portrete noi
22:00 Secretele istoriei
23:40 Portrete noi
23:47 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR COIF COTOFENEsTI
23:50 Cum s-a intamplat
00:39 Portrete noi
00:45 America salbatica
01:40 Descoperiri
02:35 Ecouri din trecut
03:02 FILLER LUNEA LA MUZEU MNIR TEZAUR PIETROASELE
03:05 Trasee exotice de munte
03:35 Joanna Lumley: mari orase ale lumii
04:25 Trenurile care au schimbat lumea
05:10 O noua perspectiva

Partenerii noștri

Doomsday,Clock,White,On,Black

„Ceasul Apocalipsei”, setat mai aproape ca niciodată de miezul nopţii. Explicațiile specialiştilor în fizică atomică

Specialiştii în fizică atomică au setat marţi ceasul simbolic al sfârşitului lumii (''Doomsday...