Fysikere tror, ​​de endelig har knækket Stephen Hawkings berømte sorte hul-paradoks

(KTSDESIGN/Science Photo Library/Getty Images)

I hjertet af enhver sort hul sidder et problem. Mens de syder ud i intetheden over æonerne, tager de et lille stykke af universet med sig. Hvilket, helt ærligt, bare ikke er i regelbogen.

Det er et paradoks sidst Stephen Hawking efterlod os som en del af hans revolutionære arbejde med disse monstrøse objekter, der inspirerede forskere til at pille ved potentielle løsninger i det meste af et halvt århundrede.

Et sted mellem de to største teorier, der nogensinde er blevet konstrueret inden for fysik, er der en lille, men væsentlig fejl. At finde en løsning ville give os mulighed for begge modeller generel relativitetsteori som et partikellignende system eller forstå kvantefysik på baggrund af rum og tid. Hvis ikke en kombination af begge.



Et nyligt forsøg på en ny teori fra fysikere fra Storbritannien, USA og Italien har bestemt rørt en vis interesse for de generelle medier , selvom det vil vare noget tid, før vi ved på en eller anden måde, om det er den løsning, vi så desperat søger.

Matematisk er det et smart nyt spin på enidé, der er blevet sparket rundt i et stykke tid– en der poserer sorte huller er lidt 'hårede'.

For at forstå, hvorfor et behåret sort hul kan være nyttigt, hvad angår paradokser, er det vigtigt at vide, hvorfor der er et paradoks til at begynde med.

Sorte huller er masser af stof pakket så tæt, at deres tyngdekraft rykker plads og tid til det punkt, at intet kan mønstre den hastighed, der kræves for at undslippe.

Normalt ville dette ikke være et stort problem. Men for omkring et halvt århundrede siden kom Hawking til den erkendelse, atsorte huller skal 'lyse'på en ret unik måde. Deres vridning af universet ville ændre den bølgelignende natur af omgivende kvantefelter, således at en form for varmestråling blev produceret.

For at få matematikken til at balancere, betyder det, at sorte huller gradvist vil udstråle energi, skrumpe med en accelererende hastighed og til sidst springe ud af eksistensen.

Normalt vil den information, der falder ind i et udstrålende objekt som en stjerne, være repræsenteret i det rodede spektrum af farver, der skyder fra dens overflade. Eller bliver efterladt i sit kolde, tætte skal, efter at det dør.

Ikke sådan for sorte huller. Hvis Hawkings strålingsteori er korrekt, ville det hele bare forsvinde. Hvilket kompromitterer den store regel i kvantefysikken, som siger den information, der gør en partikel til en partikel er bevaret i universet fra øjeblik til øjeblik.

En væsentlig del af debatten om karakteren af ​​et sort huls informationsbank er, i hvor høj grad indholdets karakteristika og adfærd fortsætter med at påvirke deres omgivelser, selv efter at de er gledet ud over kanten.

Der er løsninger til sorte huller i generel relativitetsteori, der genkender deres masse, vinkelmomentum og ladning stadig skubber og trækker på deres lokale omgivelser. Eventuelle resterende forbindelser med universet beskrives som hår, med teorier, der antager deres vedholdenhed som 'ja-hår-sætninger'.

At have en smule fuzz ville give sorte huller en vej til, at deres kvanteinformation forbliver fast i universet, selvom de tilfældigvis forsvinder over tid.

Så teoretikere har haft travlt med at finde måder at få de love, der fortæller rum og tid, hvordan de skal kurve, til at passe med de love, der fortæller partikler, hvordan de skal dele deres information.

Denne nye løsning anvender kvantetænkning på tyngdekraften i form af teoretiske partikler kaldet gravitationer . Disse er ikke bona fide partikler som elektroner og kvarker, da ingen har set en i kødet endnu. De eksisterer måske slet ikke.

Det betyder ikke, at vi ikke kan finde ud af, hvordan de kunne se ud, hvis de gjorde det, eller overveje mulige kvantetilstande, som de måtte operere inden for.

Gennem en række logiske trin fra den måde, gravitoner potentielt kunne opføre sig under visse energiforhold, demonstrerer holdet en rimelig model for, hvordan information inde i et sort hul kan forblive forbundet med det omgivende rum på tværs af dets line-of-no-return - som små forstyrrelser af det sorte huls gravitationsfelt (hårene).

Som en teori er det interessant baseret på en solid ramme. Men der er lang vej igen, før vi kan stemple 'løst' på dette paradoks.

I store træk er der to måder, hvorpå videnskaben skrider frem. Den ene er at se noget mærkeligt og prøve at redegøre for det. Den anden er at gætte på noget mærkeligt og derefter prøve at finde det.

At have et teoretisk kort som dette er uvurderligt på vores rejse mod en løsning på et af fysikkens mest forvirrende paradokser.

Denne forskning blev offentliggjort i Fysiske anmeldelsesbreve .

Populære Kategorier: Mening , Fysik , Samfund , Forklarer , Ukategoriseret , Mennesker , Tech , Natur , Sundhed , Miljø ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.