Χώρος

Ο Stephen Hawking είχε δίκιο: οι μαύρες τρύπες μπορούν να εξατμιστούν

Ο πιο διάσημος επιστήμονας του 20ού αιώνα Stephen Hawking μέσαΤο 1974 έκανε μια από τις πιο ασυνήθιστες προβλέψεις του: οι μαύρες τρύπες μπορούν να εξατμιστούν τελείως. Για σχεδόν 50 χρόνια, η θεωρία του επιστήμονα παρέμεινε απλώς μια επιβεβαιωμένη υπόθεση. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η εκδοχή του διάσημου ερευνητή μπορεί να είναι αληθινή και ότι τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα στο Σύμπαν μπορούν πράγματι να εξατμιστούν.

Οι μαύρες τρύπες δεν φαίνεται να διαρκούν για πάντα

Τι είναι μια μαύρη τρύπα;

Μια μαύρη τρύπα είναι ένα τεράστιο χωνίπροσελκύοντας απολύτως όλα όσα συναντάται με τον τρόπο της. Η δύναμη της έλξης αυτού του αόρατου αντικειμένου είναι τόσο μεγάλη που ακόμη και το φως δεν μπορεί να αφήσει την τρομερή αγκαλιά αυτού του κοσμικού τέρατος.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Stephen Hawking, οι μαύρες τρύπες δεν το κάνουνείναι εντελώς "μαύρα", αλλά στην πραγματικότητα εκπέμπουν σωματίδια. Ο Hawking πίστευε ότι αυτή η ακτινοβολία θα μπορούσε να απορροφήσει τόσο πολλή ενέργεια και μάζα από μαύρες τρύπες που θα μπορούσε ακόμη και να τις εξαφανίσει. Παρά το γεγονός ότι η θεωρία του Hawking θεωρήθηκε από καιρό απολύτως ανέφικτη, η σύγχρονη έρευνα μπόρεσε να δείξει ότι είναι πολύ νωρίς για να βγάλουμε τέτοια βιαστικά συμπεράσματα.

Ενδέχεται να σας ενδιαφέρει: Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας έχει αυξήσει τη φωτεινότητα του κατά 75 φορές μέσα σε λίγες ώρες

Ωστόσο, πιο πρόσφατα, οι φυσικοί ήταν σε θέση να βρουνΗ αόριστη ακτινοβολία του Hawking και μάλιστα το αναπαράγει στο εργαστήριό του. Παρόλο που η ληφθείσα ακτινοβολία ήταν πολύ αδύναμη για να ανιχνευθεί στο διάστημα από τα σύγχρονα εργαλεία μας, οι φυσικοί μπορούσαν να δουν αυτή την ακτινοβολία σε ανάλογο μιας μαύρης τρύπας που οι επιστήμονες ήταν σε θέση να δημιουργήσουν σε εργαστηριακές συνθήκες.

Τι είναι η αντιύλη;

Οι μαύρες τρύπες είναι τόσο ισχυρέςβαρυτική δύναμη που ακόμα και το μικρότερο σωματίδιο του φωτός - ένα φωτόνιο που κινείται με την ταχύτητα του φωτός, δεν μπορεί να ξεφύγει από τα συμπλέγματα αυτού του διαστημικού τέρατος. Αν και το κενό θεωρείται συνήθως άδειο, η αβεβαιότητα της κβαντικής μηχανικής δείχνει ότι το κενό είναι γεμάτο με ορισμένα εικονικά σωματίδια που μπορούν να σχηματίσουν μια τέτοια εξωτική ουσία σαν αντιύλη. Τα σωματίδια της αντιύλης έχουν την ίδια μάζα με τα αντίστοιχα υλικά τους, αλλά διαφέρουν στο αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο.

Αυτό είναι ενδιαφέρον: Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας έχει αυξήσει τη φωτεινότητα 75 φορές σε λίγες ώρες

Πιστεύεται ότι αμέσως μετά την εμφάνιση ενός ζεύγους τέτοιωνυποθετικά σωματίδια, συγχωνεύονται αμέσως μεταξύ τους. Ωστόσο, όπως αποδείχθηκε, δίπλα στη μαύρη τρύπα, οι ακραίες βαρυτικές δυνάμεις δεν αναγκάζουν τα σωματίδια να καταστραφούν αμοιβαία, αλλά να τα τεντώσουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, ένα από τα σωματίδια απορροφάται από τη μαύρη τρύπα και το δεύτερο να πετάει μακριά στο διάστημα. Ένα σωματίδιο που απορροφάται ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας διαδικασίας έχει αρνητική ενέργεια, η οποία αλληλεπιδρά με μια μαύρη τρύπα και μειώνει την ενέργεια και τη μάζα του. Αν μια μαύρη τρύπα μπορεί να δειπνήσει σωστά με τέτοια εικονικά σωματίδια, τότε θα παραιτηθεί από τόση ενέργεια που το μαύρο τέρας τελικά θα εξατμιστεί.

Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια μαύρη τρύπα στο εργαστήριο;

Για να αναδημιουργήσει το ανάλογο μιας μαύρης τρύπας στοΤα εργαστήρια του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ισραήλ, ο φυσικός Jeff Steinhauer και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν εξαιρετικά ψυχρό αέριο που ονομάζεται συμπύκνωμα Bose-Einstein. Οι επιστήμονες αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν αυτή την ουσία για να προσομοιώσουν τον ορίζοντα της εκδήλωσης - ένα είδος συνόρων μέσα σε μια μαύρη τρύπα, πέρα ​​από την οποία δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα. Στο ρέον ρεύμα αυτού του αερίου, έβαλαν ένα εικονικό φράγμα, δημιουργώντας ένα είδος "καταρράκτη" αερίου. όταν το αέριο έπεσε μέσα από έναν τεχνητό καταρράκτη, μεταμόρφωσε τη δυναμική ενέργεια σε κινητική, ως αποτέλεσμα, άρχισε να κινείται γρηγορότερα από την ταχύτητα του ήχου.

Η πρώτη τεχνητή μαύρη τρύπα δημιουργήθηκε στο Ισραήλ

Αντί της ύλης και της αντιύλης, πουαλληλεπιδρούν με μια παρόμοια διαδικασία στο διάστημα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα ζευγάρι κβαντικών ηχητικών κυμάτων ή φωνόνων. Από τη μία πλευρά, το ηχητικό κύμα ήταν σε θέση να κινηθεί προς το ρεύμα του αερίου, απομακρυνόμενο από τον καταρράκτη, ενώ το φωνοφόρο στη γρήγορη πλευρά δεν μπόρεσε να το κάνει, δεδομένου ότι καταγράφηκε από μια προσομοίωση «μαύρης τρύπας» από υπερηχητικό αέριο.

Το αποτέλεσμα του πειράματος έδειξε ότι η θεωρίαΟ Stephen Hawking φωτίζει πραγματικά το μυστήριο των μαύρων τρυπών: η σταδιακή απορρόφηση σωματιδίων Hawking από τις μαύρες τρύπες οδηγεί στη διασπορά των γαλαξιακών τεράτων.

Έτσι, είναι η ιδέα των πιο έξυπνωνένας επιστήμονας του 20ού αιώνα θα είναι σε θέση να βοηθήσει τους ανθρώπους να δαμάσουν μια φορά την κολοσσιαία ενέργεια των πιο απίστευτων αντικειμένων του Σύμπαντος, καθιστώντας την ανθρώπινη φυλή πραγματικούς κατακτητές του γαλαξία. Και τώρα ας μιλήσουμε γι 'αυτό στην τηλεδιάσκεψη μας.