Stīvens Hokings: Melno caurumu nav

melnā cauruma simulācija, anotēta

Šis anotētais attēls simulācijā iezīmē vairākas funkcijas, tostarp melnā cauruma notikumu horizontu. (Attēla kredīts: NASA Godarda kosmosa lidojumu centrs/J. Šnitmens, J. Kroliks (JHU) un S. Noble (RIT))





Lasot jaunu rakstu līdz Stīvens Hokings kas šonedēļ parādījās tiešsaistē, jums būtu piedots, domājot, ka pasaulslavenais britu fiziķis mūs krāpj. Hokinga nepublicētais darbs ar nosaukumu “ Informācijas saglabāšana un laika prognoze melnajiem caurumiem 'un augšupielādēts arXiv priekšdrukas pakalpojumā - paziņo, ka' nav melno caurumu . '

ANALĪZE: Hokings: lielisks zinātnieks, slikts spēlmanis

Paturiet prātā, ka Hokinga pamatiežu teorija par melno caurumu iztvaikošanu radīja pārmaiņas mūsu izpratnē, ka gravitācijas behemoti nav nemirstīgi; caur kvantu dīvainību tie laika gaitā noplūst daļiņas (un līdz ar to arī masu) caur “Hokinga starojumu”. Turklāt astronomi atrod jaunus un aizraujošus veidus, kā atklāt melnos caurumus - viņi pat strādā pie interferometru tīkla, kas drīzumā var jāspēj tieši attēlot melnā cauruma notikumu horizontu !



Par to runā profesors Stīvens Hokings

Profesors Stīvens Hokings runā par “Kāpēc mums vajadzētu doties kosmosā” NASA lekciju sērijā, 2008. gada 21. aprīlī.(Attēla kredīts: NASA/Paul Alers)

Vai Hokings ir mainījis savas domas? Vai melnie caurumi ir tikai mūsu kolektīvās iztēles auglis? Vai visas šīs kloķa teorijas par “alternatīvajām” Kosmosa teorijām ir patiesas ?!



Par laimi nē.

Stīvens Hokings nav mainījis savas domas par visu melno caurumu, bet viņš ir izmetis uzmanības centrā sarežģītu fizikas paradoksu, kas pēdējo 18 mēnešu laikā grauza teorētiskās fizikas sirdi.

izplūst melno caurumu daļiņas



Melnie caurumi ir dīvaini reģioni, kur gravitācija ir pietiekami spēcīga, lai saliektu gaismu, deformētu telpu un izkropļotu laiku. [Skatiet, kā darbojas melnie caurumi šajā guesswhozoo.com infografikā.]

Melnie caurumi ir dīvaini reģioni, kur gravitācija ir pietiekami spēcīga, lai saliektu gaismu, deformētu telpu un izkropļotu laiku. [Skatiet, kā darbojas melnie caurumi šajā guesswhozoo.com infografikā.](Attēla kredīts: Karls Teits, guesswhozoo.com līdzstrādnieks)

Black Hole Cīņas klubs

Tas viss izriet no konflikta starp divām fizikas pamatidejām, kas kontrolē pašu mūsu Visuma struktūru; Einšteina vispārējās relativitātes un kvantu dinamikas sadursme. Un tā vienkārši notiek, ka ekstremālā vide melnajā caurumā un ap to rada perfektu “cīņas klubu”, lai abas teorijas to izskaustu. Bet kāds ir melnā cauruma cīņas kluba pirmais noteikums? Nerunājiet par ugunsmūri, lai jūs nenonāktu strīdā ar teorētisko fiziķi.

VIDEO: Hokings: Mums ir jāatstāj Zeme

Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (Caltech) lekcijā 2013. gada aprīlī , Hokingam un citiem ievērojamiem teorētiskajiem fiziķiem bija iespēja aprakstīt esošo problēmu. Caltech Kip Thorne, piemēram, ugunsmūra paradoksu raksturoja kā “dedzinošu jautājumu teorētiskajā fizikā”.

Šīs dedzinošās problēmas pamatā ir lieta, kas padara melnos caurumus melnus - notikumu horizonts . Visvienkāršākajā veidā melnā cauruma notikumu horizonts ir punkts, kurā pat gaisma nevar izkļūt no masīvā melnā cauruma singularitātes gravitācijas sajūga. Ja gaisma nevar izbēgt, ir skaidrs, ka tā kosmosā parādīsies kā melna sfēra. Tā ir kosmiskā vienvirziena iela: viss iet iekšā, nekas neiznāk.

Neveiksmīgs astronauts

Vispārējās relativitātes visumā astronautam, kuram nelaime nokrist uz melno caurumu, viņš vai viņa nepamanīja neko nepatīkamu, kad tie šķērsoja notikumu horizontu. Tas būtu diezgan mierīgs notikums, bez drāmas. 'Lai gan vēlāk jūs esat nolemts un jūs sastapsities ar ļoti spēcīgiem gravitācijas spēkiem, kas jūs šķirs,' atzīmēja Caltech fiziķis Džons Preskils 2013. gada Caltech pasākumā. [Visdīvainākie melnie caurumi Visumā]

Tomēr kvantu Visums ir pretrunā šai idejai par bez drāmas notikumu horizontu, kā to paredz vispārējā relativitāte.

2012. gadā fiziķu grupa, kuru vadīja Džozefs Polčinskis no Kalifornijas Universitātes Santa Barbarā, atklāja savu secinājumu - ja melnie caurumi patiešām neiznīcina informāciju - viedoklis, ko pats Hokings negribīgi aizstāv -, un ka informācija var izkļūt no melnā cauruma caur Hokinga starojums, notikumu horizonta iekšienē ir jābūt niknam inferno, ko viņi dēvē par “ugunsmūri”.

Šajā gadījumā mūsu neveiksmīgais astronauts, nevis iekrītot notikumu horizontā bez drāmas, tiek sadedzināts līdz kraukšķīgam, pirms tiek plosīts plūdmaiņu bīdes rezultātā. Šī ir pati pretstats “bez drāmas” un līdz ar to paradokss.

ANALĪZE: Nāve ar melnā cauruma ugunsmūra sadedzināšanu tā būs

Šis šķietamais konflikts starp to, ko prognozē vispārējā relativitāte, un to, ko paredz kvantu dinamika - divas ļoti iedibinātas fizikas jomas - ir tieši tas, ko mēģina saprast teorētiskie fiziķi. Šis izskatās pēc vēl viena situācija, kad gravitācija un kvantu dinamika nav laba kuru risinājums var mainīt mūsu skatījumu uz Visumu.

Tātad, kad Hokings, viens no galvenajiem dalībniekiem lielajās ugunsmūra debatēs, raksta īsu rakstu par šo tēmu (neatkarīgi no tā, vai tas ir publicēts vai nē).

Hokinga paradoksa risinājums noņem melnā cauruma notikumu horizontu, tādējādi novēršot paradoksu; nav notikumu horizonta, nav ugunsmūra. Bet mums saka, ka visiem melnajiem caurumiem ir notikumu horizonts - robeža, kuru jūs nevarat šķērsot vai mūžīgi pazust melnajā caurumā - ko tas dod? [No Escape: kā darbojas melnie caurumi (infografika)]

Hokings uzskata, ka notikumu horizonta ideja ir jāpārstrādā. Tā vietā, lai notikumu horizonts būtu noteikta līnija, aiz kuras pat gaisma nevar izkļūt, Hokings atsaucas uz “šķietamo horizontu”, kas maina formu atbilstoši kvantu svārstībām melnajā caurumā - tā ir gandrīz kā “pelēkā zona” ekstrēmai fizikai. Šķietamais horizonts nepārkāptu ne vispārējo relativitāti, ne kvantu dinamiku, ja reģions tieši aiz šķietamā horizonta ir juceklīgs, haotisks informācijas juceklis.

JAUNUMI: Spooky Connection: tārpu caurumi un kvantu pasaule

'Tādējādi, tāpat kā laika prognozes uz Zemes, informācija tiks faktiski zaudēta, lai gan vienotība netiks zaudēta,' raksta Hokings. Tas būtībā nozīmē, ka, lai gan informācija var izkļūt no melnā cauruma, tās haotiskais raksturs nodrošina, ka to nevar interpretēt, izvairoties no ugunsmūra paradoksa.

Lieki piebilst, ka šis dokuments ir maz darījis, lai pārliecinātu Polčinski. 'Gandrīz izklausās, ka [Hokings] aizstāj ugunsmūri ar haosa sienu, kas varētu būt tas pats,' viņš teica New Scientist .

Lielu daļu teorētisko debašu ir grūti aptvert un to fizisko notikumu aprēķinu rezultātus, kurus mēs nevaram piedzīvot savā ikdienas dzīvē. Bet nekļūdieties šajās debatēs tikai kā argumentu teorētiskās fizikas aprindās. Tās pamati sakņojas pieaugošajā diskomfortā, ko mēs izjūtam ar vispārējās relativitātes un kvantu dinamikas neatbilstību (īpaši to, kāda loma ir gravitācijai kvantu pasaulē) - problēmu, kuru nevar atrisināt ar mūsu pašreizējo izpratni par Visumu.

Galu galā šīs ir zinātnes problēmas, kuru dēļ mēs veidojam daļiņu paātrinātājus vairāku miljardu dolāru vērtībā.

Avots: Dabas ziņas

Šo rakstu sniedza Atklāšanas ziņas .