Dincolo de singularitatea găurii negre

0

Primele noastre înțelegeri despre fizica din apropierea centrului unei găuri negre devin posibile datorită folosirii ”gravitației cuantice în buclă” – o teorie ce folosește mecanica cuantică pentru a extinde fizica gravitațională dincolo de teoria generală a relativității a lui Einstein.

Gravitația cuantică în buclă, care își are originea la Penn State și mai apoi a fost dezvoltată de un mare număr de oameni de știință de pe întregul mapamond, deschide poarta unei noi paradigme în fizica modernă. Teoria s-a născut sub forma unui prim candidat pentru analiza fenomenelor cosmologice și astrofizice extreme din zone ale universului, precum găurile negre, unde ecuațiile relativității generale încetează să mai fie folositoare.

O randare reprezentând o gaură neagră. Partea de jos a imaginii reprezintă gaura neagră, care, potrivit relativității generale, prinde absolut tot, inclusiv lumina. Efectele bazate pe gravitația cuantică în buclă, o teorie ce extinde relativitatea generalizată a lui Einstein , folosind mecanica cuantică, depășesc această atracție uriașă și eliberează to (jumătatea de sus a imaginii), oferind în acest fel o cale concretă pentru informații care, în trecut se credeau a fi pierdute în singularitatea găurii negre. Imagine: A. Corichi, J.P. Ruiz

Munca anterioară din cadrul gravitației cuantice în buclă a fost extrem de influentă în cadrul analizei naturii cuantice a Big Bang-ului, iar cele două noi lucrări scrise de Abhay Ashtekar și Javier Olmedo de la Penn State și de către Parampreet Singh de la Louisiana State University, extind aceste rezultate către interiorul găurilor negre. Lucrările au fost publicate sub forma ”Sugestiilor editorului” în revista Physical Review Letters and Physical Review, în data de 10 decembrie și au mai fost citate într-un articol din revista Physics.

“Cea mai bună teorie pe care o avem la îndemână astăzi este relativitatea generalizată, însă are și ea limitările ei”, a declarat într-un comunicat de presă Ashtekar, profesor de fizică la Evan Pugh și director al Penn State Institute for Gravitation and the Cosmos.

“De exemplu, relativitatea generalizată prezice că există locuri în Univers unde gravitația devine infinită iar spațiu-timpul pur și simplu se termină. Denumim aceste locuri ”singularități”. Însă chiar și Einstein a fost de acord că această limitare a relativității generalizate rezultă din faptul că ea ignoră mecanica cuantică”.

În centrul unei găuri negre, gravitația este atât de puternică încât, potrivit relativității generalizate, spațiu-timpul devin extrem de curbate încât curbura devine în cele din urmă infinită. Acest lucru conduce la faptul că spațiu-timpul crează o margine, dincolo de care fizica pur și simplu nu mai există – singularitatea. Un alt exemplu al unei asemenea singularități este Big Bangul. Întrebarea legată de ceea ce a fost înainte de Big Bang este fără sens în relativitatea generalizată, pentru că spațiu-timpul se termină și nu există un înainte. Însă, ajustări ale ecuațiilor lui Einstein ce incorporează mecanica cuantică prin intermediul gravitației cuantice în buclă le permit cercetătorilor să extindă fizica dincolo de Big Bang și să facă noi predicții.

Două lucrări noi au reușit același lucru legat de singularitatea unei găuri negre:

“Baza gravitației cuantice în buclă este descoperirea lui Einstein a faptului că geometria spațiu-timpului nu este doar o etapă în care au loc evenimentele cosmologce, ci este în sine o entitate fizică ce poate fi îndoită”, a declarat Ashketar.

“Ca entitate fizică, geometria spațiu-timpului este compusă din niște unități fundamentale, în același fel cum materia este compusă din atomi. Aceste unități geometrice – numite excitații cuantice – sunt ca magnitudine de multe ori mai mici decât poate detecta tehnologia din ziua de astăzi, însă avem ecuații cuantice exacte ce prezic acest comportament, iar unul dintre cele mai potrivite locuri unde putem căuta aceste efecte este exact în centrul unei găuri negre”.

Potrivit relativității generalizate, în centrul unei găuri negre gravitația devine infinită deci tot ceea ce intră, inclusiv informația necesară calculelor fizice, se pierde.

Acest fenomen conduce la mult sărbătoritul ”paradox informațional” pe care fizicienii teoreticieni tot încearcă să îl înțeleagă de mai bine de 40 de ani. Totuși, corecțiile cuantice din gravitația cuantică în buclă permit existența unei forțe repulsive ce poate depăși chiar și cea mai puternică atracție gravitațională, în concluzie fizica clasică poate continua să existe. acest lucru deschide noi căi pentru a arăta în detaliu că nu există nicio pierdere a informațiilor în centrul găurii negre, fiind exact ceea ce caută să descopere oamenii de știință.

Ceea ce este extrem de interesant, chiar dacă gravitația cuantică în buclă continuă să funcționeze acolo unde relativitatea generalizată se oprește – singularitatea găurilor negre, Big Bangul – prezicerile ei se potrivesc extrem de precis în circumstanțe mai puțin extreme, departe de singularitate.

“Este extrem de normal să atingem ambele obiective”, spune Singh, profesor asociat de fizică la Louisiana State. ”Într-adevăr, un număr de cercetători au explorat natura cuantică a singularității găurii negre în ultimul deceniu, însă fie singularitatea a fost atot-cuprinzătoare, fie mecanismele care au rezolvat ecuațiile au produs efecte nenaturale. Noua noastră cercetare a scăpat de aceste limitări”.

sursa: http://www.messagetoeagle.com/beyond-the-black-hole-singularity/Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Dacă vrei să accelerezi dezvoltarea creierului copiilor, învață-i muzică

Tratamentele alternative precum cele prin artă, meditație și Yoga au fost propuse pentru a acoperi multe nișe pe care medicina...

Închide