Стивън Хокинг: Няма черни дупки

симулация на черна дупка, анотирана

Това анотирано изображение маркира няколко функции в симулацията, включително хоризонта на събитията на черната дупка. (Кредит на изображението: Центърът за космически полети на Годард на НАСА/Дж. Шнитман, Дж. Кролик (JHU) и С. Ноубъл (RIT))



При четене на нов доклад от Стивън Хоукинг което се появи онлайн тази седмица, щеше да ви бъде простено да мислите, че световноизвестният британски физик ни измами. Непубликуваното произведение на Хокинг - озаглавено „ Запазване на информацията и прогнозиране на времето за черни дупки „и качени в услугата за предпечат на arXiv - декларира, че“ няма черни дупки . '



АНАЛИЗ: Хокинг: Велик учен, лош комарджия

Имайте предвид, че основната теория на Хокинг за изпаряване на черни дупки революционизира нашето разбиране, че гравитационните гиганти не са безсмъртни; чрез квантова странност те изпускат частици (и следователно маса) чрез „радиация на Хокинг“ с течение на времето. Нещо повече, астрономите намират нови и вълнуващи начини за откриване на черни дупки - те дори работят по мрежа на интерферометър, която скоро може да може директно да изобразява хоризонта на събитията на черна дупка !



Професор Стивън Хокинг говори за

Професор Стивън Хокинг говори за „Защо трябва да отидем в космоса“ за лекционния цикъл на НАСА, 21 април 2008 г.(Изображение: НАСА/Пол Алерс)

Хокинг променил ли е решението си? Дали черните дупки са само плод на нашето колективно въображение? Вярни ли са всички тези теории за 'алтернативни' теории за Космоса ?!



За щастие не.

Стивън Хокинг не е променил мнението си за цялата работа с черната дупка, но е хвърлил в центъра на вниманието сложен физически парадокс, който гризе сърцето на теоретичната физика през последните 18 месеца.

изтичане на частици от черна дупка



Черните дупки са странни области, където гравитацията е достатъчно силна, за да огъне светлината, да изкриви пространството и да изкриви времето. [Вижте как работят черните дупки в тази инфографика на demokratija.eu.]

Черните дупки са странни области, където гравитацията е достатъчно силна, за да огъне светлината, да изкриви пространството и да изкриви времето. [Вижте как работят черните дупки в тази инфографика на demokratija.eu.](Изображение кредит: Карл Тейт, сътрудник на demokratija.eu)

Боен клуб Black Hole

Всичко се свежда до конфликт между две фундаментални идеи във физиката, които контролират самата тъкан на нашата Вселена; сблъсъкът на общата теория на относителността и квантовата динамика на Айнщайн. Случи се така, че екстремната среда в и около черна дупка създава перфектния „боен клуб“ за двете теории. Но кое е първото правило на бойния клуб с черна дупка? Не говорете за защитната стена, за да не бъдете вкарани в спор с физик -теоретик.

ВИДЕО: Хокинг: Трябва да напуснем Земята

На лекция в Калифорнийския технологичен институт (Калтех) през април 2013 г. , Хокинг и други видни теоретични физици имаха възможност да опишат проблема. Кип Торн от Caltech, например, описва парадокса на защитната стена като „горещ проблем в теоретичната физика“.

Самата основа на този горещ проблем е нещото, което прави черните дупки черни - хоризонт на събитията . В най -основната си форма хоризонтът на събитията на черна дупка е точката, в която дори светлината не може да избяга от гравитационните съединители на масивността на черната дупка. Ако светлината не може да избяга, има основание да се появи като черна сфера в космоса. Това е космическа еднопосочна улица: всичко влиза, нищо не излиза.

Нещастен астронавт

Във вселената на общата теория на относителността за астронавт, който е имал нещастието да падне към черна дупка, той или тя няма да забележи нищо неприятно, докато преминават през хоризонта на събитията. Това би било доста спокойно събитие, без драма. „Въпреки че по -късно сте обречени и ще срещнете много силни гравитационни сили, които ще ви разделят“, отбелязва физикът от Калтек Джон Прескил на събитието в Калифорния през 2013 г. [Най -странните черни дупки във Вселената]

Квантовата вселена обаче противоречи на идеята за хоризонта на събитията „без драма“, както е предсказано от общата теория на относителността.

През 2012 г. група физици, ръководена от Джоузеф Полчински от Калифорнийския университет в Санта Барбара, разкриха своето откритие, че ако черните дупки наистина не унищожават информацията - позиция, която самият Хокинг неохотно застъпва - и тази информация може да избяга от черната дупка през Радиация на Хокинг, трябва да има бушуващ ад на само хоризонта на събитията, който наричат ​​„защитната стена“.

В този случай, вместо да попадне в хоризонт на „без драма“, нашият нещастен астронавт изгаря до хрупкавост, преди да бъде разкъсан от приливни срязвания. Това е самата антитеза на „без драма“ и следователно парадокс.

АНАЛИЗ: Смъртта от изгарянето на защитната стена на Black Hole ще бъде

Този очевиден конфликт между това, което предсказва общата теория на относителността и това, което предвижда квантовата динамика - две много утвърдени области във физиката - е точно това, което се опитват да разберат теоретичните физици. Това изглежда е така още една ситуация, в която гравитацията и квантовата динамика не играят добре , чието решение може да промени начина, по който разглеждаме Вселената.

Така че, когато Хокинг, един от ключовите играчи в големия дебат за защитната стена, пише кратка статия по темата (независимо дали е публикувана или не) светът взема под внимание.

Решението на Хокинг за парадокса премахва хоризонта на събитията на черната дупка, като по този начин премахва парадокса; без хоризонт на събития, без защитна стена. Но ни казват, че всички черни дупки имат хоризонти на събития - линията, която не можете да преминете или да бъдете изгубени завинаги в черната дупка - какво дава? [No Escape: How Black Holes Work (Infographic)]

Хокинг смята, че идеята зад хоризонта на събитията трябва да бъде преработена. Вместо хоризонтът на събитията да е определена линия, отвъд която дори светлината не може да избяга, Хокинг извиква „видим хоризонт“, който променя формата си в зависимост от квантовите колебания в черната дупка - това е почти като „сива зона“ за екстремната физика. Очевидният хоризонт не би нарушил нито общата теория на относителността, нито квантовата динамика, ако регионът точно зад видимия хоризонт представлява заплетена, хаотична бъркотия от информация.

НОВОСТИ: Призрачна връзка: Червееви дупки и квантовият свят

„По този начин, подобно на прогнозата за времето на Земята, информацията ефективно ще бъде загубена, въпреки че няма да има загуба на унитарност“, пише Хокинг. Това основно означава, че въпреки че информацията може да избяга от черната дупка, нейният хаотичен характер гарантира, че не може да се тълкува, като заобикаля парадокса на защитната стена заедно.

Излишно е да казвам, че тази статия не направи нищо, за да убеди Полчински. „Почти звучи като (Хокинг) заменя защитната стена с хаос-стена, което може да е едно и също нещо“ каза той пред New Scientist .

Голяма част от теоретичния дебат е труден за разбиране и е резултат от изчисления на физически събития, които не можем да преживеем в ежедневието си. Но не бъркайте този конкретен дебат като единствено остър аргумент в общността на теоретичната физика. Неговите основи се коренят в нарастващия дискомфорт, който изпитваме с несъответствието на общата теория на относителността и квантовата динамика (особено каква роля гравитацията играе в квантовия свят), проблем, който не може да бъде решен с нашето сегашно разбиране за Вселената.

В края на краищата именно тези научни проблеми създаваме ускорители на частици за милиарди долари.

Източник: Новини от природата

Тази статия е предоставена от Discovery News .