KOSMIČKO TKANJE

CRNA RUPA MENJA FIZIKU

Ilustracija

Ilustracija

Prema opštoj relativnosti, informacije koje nestanu u crnoj rupi mogle bi nestati zauvek. No, kvantna mehanika ne dopušta mogućnost trajnog nestanka informacija.

Britanski naučnici otkrili su da crne rupe imaju zanimljivo svojstvo, koje bi moglo biti u skladu s predviđanjima slavnog fizičara Stivena Hokinga. Ono bi, takođe, moglo pomoći u objedinjavanju teorije relativnosti i kvantne mehanike i u rješavanju poznatog paradoksa nestanka informacija u crnim rupama.

Slučajno otkriće

Tokom izvođenja jednačina za korekcije kvantne gravitacije za entropiju crne rupe fizičarski par otkrio je da crne rupe imaju određeni pritisak na prostor oko sebe. Taj pritisak je malen i negativan, što bi mogla biti posledica tzv. Hokingovog zračenja. Naime, Hoking je predvidro da crne rupe emituju toplotno zračenje, zbog čega bi morale imati određenu temperaturu, a takođe bi s vremenom trebalo da se smanjuju. Naravno, ako ostanu bez materijala kojima bi nastavile da se hrane.

Hokingovo zračenje nastaje stalnim pretvaranjem fluktuacija kvantnog vakuuma u parove čestica, od kojih jedna beži iz crne rupe, dok druga ostaje zarobljena unutar njenog horizonta događaja. Horizont događaja je granica koja omeđuje prostor oko crne rupe iz kojeg ništa, čak ni svetlost, kada jednom upadne u njega, više ne može pobjeći. Poznato je da za svako masivno telo, poput Zemlje ili Meseca, postoji određena brzina (brzina bega) koju letelica mora postići da bi se oslobodila uticaja njene gravitacije. U slučaju crne rupe unutar horizonta događaja ta brzina bi morala biti veća od brzine svetlosti.

Naše otkriće da Švarcšildove crne rupe imaju pritisak i temperaturu još je uzbudljivije s obzirom na to da je to bilo potpuno iznenađenje”, rekao je fizičar i astronom Gzavije Kalme sa Univerziteta Saseks u Velikoj Britaniji.Ako razmatrate crnu rupu samo unutar opšte relativnosti, pokazaće se da ona u svojem središtu ima singularnost u kojoj se zakoni fizike kakve poznajemo moraju urušavati. Nadamo se da bismo, kad se kvantna teorija polja inkorporira u opštu relativnost, mogli pronaći novi opis crnih rupa.

„Trenutak kad smo shvatili da nam misteriozni rezultat u našim jednačinama govori da je crna rupa koju smo proučavali imala pritisak, nakon meseci rvanja s njom, bio je vrlo uzbudljiv”.

Kalme i njegov kolega sa Univerziteta Saseks, fizičar i astronom Folkert Kajpers, nabasali su na svoje otkriće dok su izvodili proračune koristeći kvantnu teoriju polja da bi pokušali da ispitaju horizont događaja crne rupe. Konkretno, pokušavali su razumeti fluktuacije na horizontu događaja crne rupe koje ispravljaju njenu entropiju, meru progresije od reda ka haosu.

Neočekivana veličina

Dok su izvodili ova izračunavanja, Kalme i Kajpers neprestano su nailazili na dodatnu veličinu koja se javljala u njihovim jednačinama, no trebalo im je neko vreme da prepoznaju da je ono što vide zapravo pritisak.Trenutak kad smo shvatili da nam misteriozni rezultat u našim jednačinama govori da je crna rupa koju smo proučavali imala pritisak, nakon meseci rvanja s njom, bio je vrlo uzbudljiv”, rekao je Kajpers.

Tim za sada još nije siguran šta to uzrokuje otkriveni pritisak. Prema proračunima, on je negativan i malen, iznosi -2E-46 bara. Za bolje razumevanje koliko je malen, treba imati na umu da je reč o crnoj rupi mase slične Sunčevoj i da je pritisak vazduha na površini Zemlje na nivou mora oko 1 bar. Iz ovog nalaza proizlazi da se crna rupa skuplja. No za sada nije jasno da li je to posledica Hokingovog zračenja.

Objedinjavanje dve teorije

Ipak, nalaz bi mogao imati zanimljive implikacije za nastojanja fizičara da opštu relativnost, koja odlično funkcioniše na makro merilima planeta, zvezda i galaksija, povežu s kvantnom mehanikom, koja odlično funkcioniše na izuzetno malim merilima molekula, atoma i subatomskih čestica. Ovo nastojanje već se decenijama smatra svetim gralom fizike. Smatra se da su crne rupe ključne za to ostvarenje. Naime, u središtu crne rupe trebalo bi da postoji singularitet koji se može opisati kao jednodimenzionalna tačka neverovatno velike gustine, u kojoj se opšta relativnost raspada. S druge strane, gravitaciono polje oko nje može se opisati samo relativistički.

Shvatanje da se dva režima – relativnost i kvantna mehanika – mogu obediniti moglo bi, takođe, pomoći u rešavanju jedne velike enigme crnih rupa. Prema opštoj relativnosti, informacije koje nestanu u crnoj rupi mogle bi nestati zauvek. No, kvantna mehanika ne dopušta mogućnost trajnog nestanka informacija.

Matematičko istraživanje prostoa-vremena oko crne rupe moglo bi pomoći u rešavanju ovog paradoksa.Naš rad je korak u ovom smeru… Iako je pritisak crne rupe koju smo proučavali sićušan, činjenica da on postoji otvara više novih mogućnosti, što uključuje istraživanja u astrofizici, fizici čestica i kvantnoj fizici” rekao je Gzavije Kalme.

(Izvor Indeks)

O autoru

Stanko

1 komentar

  • Neverovatno koliko se ljudi trude da iz matematičkih pojmova dokuče fiziku a trebalo bi biti obratno.Matematika je u stvari univerzalni jezik kojom se opisuju fizičke pojave u prirodi.Međutim kao i svaki jezik kojim možemo opisati realne događaje tako možemo i bajke isto to važi i za matematiku koja može preći u metafiziku.Ovo me sve podseća na dekodiranje Biblije.Odnosno neko se dosetio da koristi matematiku u Bibliju tako da recimo beleže svako 7 slovo i vide šta će se izroditi iz toga.Onda su se pojavile neke “pravilnosti” i na osnovu toga doneli zaključke da ona predviđa tačno po imence to i to.Međutim kasnije je utvrđeno da ako ovo isto primenimo na bilo koje književno delo možemo dobiti iste rezultate.To znači da i u sveopštem haosu postoji red.Međutim u fizici me sve navedeno podseća na ovo predhodno navedeno.U nauci konkretno graničnoj fizici u poslednje vreme skrenuto je sa pravog puta ali što je najžalije dosta se i odmaklo tim putem.Dosta se brkaju određeni pojmovi i mešaju da gotovo gube smisao.Na primer ako kažemo da materiju sabijamo tako da joj smanjujemo zapreminu prostora u kojoj se nalazi onda ćemo povećati temperaturu te materije i obratno.Ovde je važno napomenuti da se smanjenje zapremine događa u prostoru i prostor se ne smanjuje.Međutim ako “smanjujemo sam prostor” to je nešto drugo i energija sistema se neće menjati u predhodno navedenom smislu a odatle je proizašlo mnogo zabluda.Dotaknimo se na primer gravitacije.Po Njutnu to je sila koja deluje trenutno na bilo koje rastojanje (bez ograničenja brzine kretanja) kroz prostor.Po Ajnštajnu to je zakrivljenje i kontrakcija prostor vremena gde ograničenje postoji a prostor je učesnik u svemu tome.Međutim uvećanje prostora ili dimenziono menjanje “tamna energija” unosi veliku zabunu u današnjoj nauci kao i tamna materija.U današnjoj nauci prostor se predstavlja kao ravan prostor odnosno van materijalnih sistema prostor je nekako konstantan i uniforman što nije tačno.Danas se takođe misli da se masa nekog materijalnog tela kojoj nije dodata druga materija konstantna i ne može se menjati što nije tačno.A sve ovo proizilazi iz činjenice da se prostor vreme i dalje ne shvataju a da je teorija relativiteta nepotpuno objašnjena.Kada kažem nepotpuno objašnjena ne mislim da je neispravna već da nije primenjena pravilno u svim segmentima i da zbog toga dolazi do pogrešnog tumačenja i neshvatanja šta se pobogu dešava u samoj prirodi.Tamna materija ne postoji kao ni tamna energija već je to uzajamno povezana pojava dimenzionog prostornog menjanja ,a sve to navodi na zaključak da prostor nije ravan i konstantan.Tako da uvođenje pojma pritsika na prostor gubi smisao jer tako nešto ne može da postoji.Kao da smo rekli da uragan na Zemlji utiče na rotaciju jJupitera..Kavea veza postoji ?! Nikakva ! Zaludnima zaludno.

Ostavite komentar