Stephen Hawking: Neexistujú žiadne čierne diery

simulácia čiernej diery, komentované

Tento komentovaný obrázok označuje niekoľko funkcií simulácie vrátane horizontu udalostí čiernej diery. (Obrazový kredit: NASA Goddard Space Flight Center/J. Schnittman, J. Krolik (JHU) a S. Noble (RIT))



O čítaní nového príspevku od Stephen Hawking ktoré sa objavili tento týždeň na internete, bolo by vám odpustené, keby ste si mysleli, že nás svetoznámy britský fyzik podvádza. Hawkingovo nepublikované dielo s názvom „ Uchovávanie informácií a predpovede počasia pre čierne diery “a nahrané do služby predtlače arXiv - vyhlasuje, že„ neexistujú žiadne čierne diery . '



ANALÝZA: Hawking: Veľký vedec, Bad Gambler

Majte na pamäti, že Hawkingova teória podložia o odparovaní čiernych dier spôsobila revolúciu v našom chápaní toho, že gravitačné monštrá nie sú nesmrteľné; prostredníctvom kvantového výstrelku v priebehu času unikajú častice (a teda aj hmotnosť) prostredníctvom „Hawkingovho žiarenia“. A čo viac, astronómovia nachádzajú nové a vzrušujúce spôsoby detekcie čiernych dier - dokonca pracujú na interferometrovej sieti, ktorá môže čoskoro byť schopný priamo si predstaviť horizont udalostí čiernej diery !



Profesor Stephen Hawking hovorí o

Profesor Stephen Hawking hovorí o „Prečo by sme mali ísť do vesmíru“ pre prednáškový cyklus NASA, 21. apríla 2008.(Obrazový kredit: NASA/Paul Alers)

Zmenil Hawking názor? Sú čierne diery iba výplodom našej kolektívnej predstavivosti? Sú všetky tie kľukové teórie o „alternatívnych“ teóriách vesmíru pravdivé ?!



Našťastie nie.

Stephen Hawking nezmenil názor na celú vec s čiernymi dierami, ale do centra pozornosti vrhol komplexný fyzikálny paradox, ktorý už 18 mesiacov hlodá v srdci teoretickej fyziky.

unikajúce častice čiernej diery



Čierne diery sú zvláštne oblasti, kde je gravitácia dostatočne silná na to, aby ohýbala svetlo, deformovala priestor a skresľovala čas. [Pozrite sa, ako čierne diery fungujú, v tejto infografike demokratija.eu.]

Čierne diery sú zvláštne oblasti, kde je gravitácia dostatočne silná na to, aby ohýbala svetlo, deformovala priestor a skresľovala čas. [Pozrite sa, ako čierne diery fungujú, v tejto infografike demokratija.eu.](Obrazový kredit: Karl Tate, prispievateľ demokratija.eu)

Klub bojov proti čiernej diere

Všetko sa scvrkáva na konflikt medzi dvoma základnými fyzikálnymi myšlienkami, ktoré ovládajú samotnú štruktúru nášho vesmíru; stret Einsteinovej všeobecnej relativity a kvantovej dynamiky. A tak sa stáva, že extrémne prostredie v čiernej diere a okolo nej robí perfektný „bojový klub“ pre dve teórie, ktoré ho dokážu odstrániť. Aké je však prvé pravidlo klubu boja proti čiernej diere? Nehovorte o bráne firewall, aby ste sa nedostali do sporu s teoretickým fyzikom.

VIDEO: Hawking: Musíme opustiť Zem

V apríli 2013 na prednáške Kalifornského technologického inštitútu (Caltech) , Hawking a ďalší prominentní teoretickí fyzici mali príležitosť popísať problém, ktorý je po ruke. Kip Thorne spoločnosti Caltech napríklad opísal paradox brány firewall ako „pálčivý problém teoretickej fyziky“.

Základom tohto pálčivého problému je vec, ktorá robí čierne diery čiernymi - Horizont udalostí . Vo svojej najzákladnejšej forme je horizont udalostí čiernej diery bodom, v ktorom ani svetlo nemôže uniknúť gravitačným spojkám masívnej singularity čiernej diery. Ak svetlo nemôže uniknúť, znamená to, že sa vo vesmíre bude javiť ako čierna guľa. Je to vesmírna jednosmerná ulica: všetko vchádza, nič nevychádza.

Nešťastný astronaut

Vo vesmíre všeobecnej teórie relativity, keď astronaut, ktorý mal to nešťastie, spadol k čiernej diere, pri prechode horizontom udalostí si nič nevšimol. Bola by to celkom pokojná udalosť, žiadna dráma. 'Aj keď ste neskôr odsúdení na zánik a stretnete sa s veľmi silnými gravitačnými silami, ktoré vás od seba odtrhnú,' poznamenal fyzik Caltech John Preskill na podujatí Caltech v roku 2013. [Najpodivnejšie čierne diery vo vesmíre]

Kvantový vesmír však odporuje tejto myšlienke horizontu udalostí „bez drámy“, ako ju predpovedala všeobecná relativita.

V roku 2012 skupina fyzikov na čele s Josephom Polchinskim z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare odhalila svoje zistenie, že ak čierne diery skutočne neničia informácie - stanovisko, ktoré sám Hawking váhavo obhajuje - a že informácie môžu z čiernej diery uniknúť Hawkingovo žiarenie, práve v horizonte udalostí musí existovať besné peklo, ktoré prezývajú „firewall“.

V tomto prípade, namiesto toho, aby sa náš nešťastný astronaut dostal do horizontu udalostí „bez drámy“, bol upálený a roztrhaný prílivovým strihom. Toto je pravý opak „žiadnej drámy“, a preto je to paradox.

ANALÝZA: Smrť spaľovaním brány firewall v čiernej diere bude

Tento zdanlivý konflikt medzi tým, čo predpovedá všeobecná relativita a tým, čo predpovedá kvantová dynamika - dve veľmi zavedené oblasti fyziky - sa práve pokúšajú pochopiť teoretickí fyzici. Toto sa zdá byť ešte jedna situácia, kde gravitácia a kvantová dynamika nehrajú dobre , ktorého riešenie môže zmeniť náš pohľad na vesmír.

Keď teda Hawking, jeden z kľúčových aktérov veľkej debaty o firewalle, napíše krátky dokument na túto tému (bez ohľadu na to, či bol alebo nebol publikovaný), svet to berie na vedomie.

Hawkingovo riešenie paradoxu odstraňuje horizont udalostí čiernej diery, čím odstraňuje paradox; žiadny horizont udalostí, žiadny firewall. Hovorí sa nám však, že všetky čierne diery majú horizont udalostí - čiaru, ktorú nemôžete prekročiť alebo byť navždy stratení vo vnútri čiernej diery - čo dáva? [No Escape: How Black Holes Work (Infographic)]

Hawking si myslí, že myšlienku horizontu udalostí je potrebné prepracovať. Hawking namiesto toho, aby bol horizont udalostí určitou čiarou, za ktorou nemôže uniknúť ani svetlo, vyvoláva „zdanlivý horizont“, ktorý mení tvar podľa kvantových fluktuácií vo vnútri čiernej diery - je to takmer ako „sivá oblasť“ pre extrémnu fyziku. Zjavný horizont by neporušil ani všeobecnú relativitu, ani kvantovú dynamiku, ak je oblasť tesne za zdanlivým horizontom zamotanou, chaotickou zmätkou informácií.

NOVINKA: Strašidelné spojenie: Červie diery a kvantový svet

'Takže, podobne ako predpovedanie počasia na Zemi, informácie sa skutočne stratia, aj keď by nedošlo k strate unitarity,' píše Hawking. To v zásade znamená, že hoci informácie môžu uniknúť z čiernej diery, ich chaotická povaha zaisťuje, že ich nemožno interpretovať, čím sa vyhýba paradoxu brány firewall.

Netreba dodávať, že tento dokument urobil málo pre presvedčenie Polchinského. 'Skoro to znie, že (Hawking) nahrádza bránu firewall stenou chaosu, čo môže byť to isté,' povedal New Scientist .

Veľkú časť teoretickej debaty je ťažké pochopiť a je výsledkom výpočtov fyzických udalostí, ktoré v bežnom živote nemôžeme zažiť. Nemýľte si však túto konkrétnu diskusiu iba ako argument s vysokým obočím v teoretickej fyzikálnej komunite. Jeho základy sú zakorenené v rastúcom nepohodlí, ktoré pociťujeme v nesúlade všeobecnej relativity a kvantovej dynamiky (najmä toho, akú úlohu hrá gravitácia v kvantovom svete), problému, ktorý nemožno vyriešiť súčasným chápaním vesmíru.

Koniec koncov, sú to tieto vedecké problémy, pre ktoré staviame niekoľkomiliardové urýchľovače častíc.

Zdroj: Prírodné správy

Tento článok poskytol Novinky z objavu .