Ko darīt, ja melnie caurumi… nepastāv? Vai mēs varētu paskatīties uz Gravastaru? | Huepaintco

Ko darīt, ja melnie caurumi... nepastāv?  Vai mēs varētu paskatīties uz Gravastaru?

Melnie caurumi ir dīvaini. Paredzēti Einšteina vispārējās relativitātes teorijas rezultātā, tie satur ārējo reģionu, kas pazīstams kā notikumu horizonts, no kura nekas, pat gaisma, nevar izkļūt. Turklāt tiek prognozēts, ka tiem būs bezgala blīvs punkts, kurā mūsu izpratne par fiziku sabojājas un nekam nav jēgas.

Tas ir pirms mēs pat nonākam melnā cauruma informācijas paradoksā. Ja melnajam caurumam ir masa (un tās ir daudz), tad tam ir jābūt temperatūrai saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu, un saskaņā ar otro termodinamikas likumu tiem ir jāizstaro siltums. Stīvens Hokings parādīja, ka melnajiem caurumiem jāizstaro starojums, ko tagad sauc par Hokinga starojumu, kas veidojas pie melnā cauruma robežas.

“Tad Hokings norādīja uz paradoksu. Ja melnais caurums var iztvaikot, daļa tajā esošās informācijas tiek zaudēta uz visiem laikiem,” skaidro franču astrofiziķis Žans Pjērs Luminets. 2016. gada apskats. “Informācija, kas ietverta melnā cauruma izstarotajā termiskajā starojumā, ir degradēta; tā neapkopo informāciju par vielu, ko melnais caurums iepriekš norijis. Informācijas neatgriezeniskais zudums ir pretrunā ar vienu no kvantu mehānikas pamatpostulātiem. Saskaņā ar Šrēdingera vienādojumu, fiziskās sistēmas, kas laika gaitā mainās, nevar radīt vai iznīcināt informāciju, kas pazīstama kā vienotība.

Īsāk sakot, mums, iespējams, kaut kas pietrūkst. Fiziķi un matemātiķi ir mēģinājuši nākt klajā ar idejām, kas novērš šīs problēmas, un beidzās ar diezgan dīvainiem rezultātiem. Daži pat ir ierosinājuši, ka Visums varētu būt hologrāfisks, kur mums pazīstamais un mīlētais Visums patiešām ir mijiedarbības rezultāts uz bezgalīgi tālās robežas. Mēs jums teicām, ka melnie caurumi ir dīvaini.

Un tomēr mēs noteikti esam novērojuši objektus, kuriem, šķiet, piemīt melno caurumu īpašības, tostarp (bet ne tikai) melnā cauruma M87* attēlu. Bet ko tad, ja tie vispār nepastāv?

Viena ideja ir tāda, ka melnie caurumi patiesībā ir “gravastari”, gravitācijas, vakuuma un zvaigžņu nesējs. Pirmkārt ierosināts 2002. gadā Pāvels O. Mazurs un Emīls Motola ir ideja, ka kādā brīdī lielas zvaigznes sabrukšanas laikā intensīvā gravitācija pārvērš tās vielu jaunā stāvoklī, kas līdzinās Bozes-Einšteina kondensātam (BEC).

BEC rodas, kad atomi atdziest līdz tik zemas enerģijas stāvokļiem, ka tie sāk darboties kā viens “super atoms“. Gravastaros komanda ierosināja, ka tad, kad zvaigzne sabrūk līdz notikuma horizonta punktam, tās matērija pārvēršas jaunā stāvoklī, kas izdara spiedienu uz āru un neļauj zvaigznei sabrukt fizikas prasībām neatbilstošā singularitātē. Gravastaros šis ir ļoti šķībs (bet labi zināms) telpas laiks, ko ieskauj īpaši plāns, īpaši auksts un īpaši tumšs un praktiski neiznīcināms apvalks.

“Tā kā šī jaunā matērijas forma ir ļoti izturīga, taču zināmā mērā elastīga, piemēram, burbulis, viss, ko tās intensīvais gravitācijas spēks noķer un tajā ietriecās, tiktu iznīcināts un pēc tam asimilēts Gravastara apvalkā,” sacīja Mottola. paziņojums pēc pirmā referāta par gravastariem.

Viens no lielākajiem grava zvaigžņu aicinājumiem ir likvidēt nekārtīgos notikumu horizontus un īpatnības. Bet, lai gan tie ir interesanti kā ideja, tiem ir arī jāpaskaidro, ko mēs novērojam, un mēs noteikti esam novērojuši objektus, kas izskatās kā melni caurumi.

“Šo ēnu neizraisa gaismas iesprostošana notikumu horizontā, bet gan nedaudz atšķirīga parādība, ko sauc par “gravitācijas sarkano nobīdi”, kuras dēļ gaisma zaudē enerģiju, pārvietojoties pa reģionu ar spēcīgu gravitācijas lauku,” João Luís Rosa. , teica fizikas profesors Gdaņskas Universitātē Polijā un jauna grava zvaigžņu pētījuma autors. Dzīvā zinātne. “Kad gaisma, ko izstaro reģioni, kas atrodas tuvu šiem alternatīvajiem objektiem, sasniedz mūsu teleskopus, lielākā daļa tās enerģijas būtu zaudēta gravitācijas laukam, izraisot šīs ēnas parādīšanos.”

Tāpat kā ar melnajiem caurumiem, lietas kļūst netīras pievienot rotācijāun tur ir (apstrīdēts) liecina, ka gravastars rotācijas laikā nebūtu stabils. Un tie ir arī dīvaini (hei, tas ir Visums, par kuru mēs runājam). Pastāv ierosinājumi, ka grava zvaigžņu iekšpusē varētu būt vairākas biezākas čaulas, kas pazīstamas kā ligzdotāji.

Tie nav ideāli, un ir daudz jāstrādā, lai modelētu to darbību. Ir arī iespējams, ka pastāv gan melnie caurumi, gan grava zvaigznes. Galvenā problēma ir tā, ka ir grūti atšķirt abus, lai gan daži modeļi liecina, ka tiem vajadzētu izstarot daudz dažāds gravitācijas starojumskas ļauj mums uzzināt, vai mēs skatāmies uz grava zvaigznēm vai tradicionālajiem melnajiem caurumiem, un visas galvassāpes, ko tās rada.

Rosa un kolēģu jaunais pētījums ir publicēts Fiziskā pārbaude D.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *