Orizontul de eveniment al unei gauri negre este o punte unidirectionala spre nicaieri, o poarta catre o lume de jos decupata din restul cosmosului.
Intelegerea a ceea ce se intampla la acea granita de pivot ar putea dezvalui influentele ascunse care au modelat universul din momentul Big Bang-ului.
Astazi, unele dintre cele mai bune minti din fizica sunt fixate pe orizontul evenimentului, reflectand ce s-ar intampla cu astronautii si particulele subatomice ipotetice la atingerea varfului unei gauri negre. Este in joc cautarea celor aproape 100 de ani de a unifica teoriile bine testate ale relativitatii generale si mecanicii cuantice intr-o supertorie a gravitatiei cuantice.
Insa orizontul evenimentului este mai mult decat un simplu experiment de gandire sau un instrument de contopire a teoriilor fizicii. Este o caracteristica foarte reala a universului, o piesa pivotanta a arhitecturii cosmice care a modelat evolutia stelelor si a galaxiilor. De indata anul viitor, un telescop de dimensiunea Pamantului ne poate permite sa vedem pentru prima data marginea prapastiei intunecate (vezi bara laterala).
Descoperit in 1964, Cygnus X-1 (vazut aici in razele X) a devenit primul obiect astronomic clasificat ca o gaura neagra. CXC / SAO / NASA
Studiind orizontul evenimentului atat prin teorie cat si prin observatie, oamenii de stiinta au putut in curand sa-si dea seama cum a inceput universul, cum a evoluat si chiar a prezice soarta finala. De asemenea, ar putea sa raspunda la o intrebare cruciala: O persoana care cadea intr-o gaura neagra ar fi intinsa si aplatizata ca un taitei, murind prin spaghettificare sau ar fi incinerata?
Gustul gravitational
Inscrieti-va pentru cele mai recente din stiri stiintifice
Titluri si rezumate ale celor mai recente articole stiinte stiintifice , livrate in casuta de e-mail
Oamenii de stiinta s-au gandit la posibilitatea gaurilor negre si a orizonturilor de eveniment cu mult inainte de existenta oricarui termen. In 1783, geologul si astronomul britanic John Michell a considerat lucrarea lui Newton asupra gravitatiei si a luminii si a descoperit ca, in teorie, o stea cu 125 de milioane de ori masa soarelui ar avea suficient oomf gravitational pentru a trage in orice obiect care incearca sa scape – chiar si una calatorind cu viteza luminii.
Desi stelele nu pot atinge niciodata atata masa, teoria generala a relativitatii a lui Albert Einstein din 1916 a pus problema lui Michell despre obiectele supermasive pe un teren teoretic solid. Mai tarziu in acel an, astronomul german Karl Schwarzschild a folosit relativitatea generala pentru a arata ca unele stele se pot prabusi sub propria gravitatie si pot crea o groapa adanca in tesatura spatiului-timp. Orice, inclusiv lumina, care a ajuns la o anumita distanta de centrul de masa al stelei prabusite nu ar putea iesi niciodata. Acest punct de neintoarcere a devenit cunoscut sub numele de orizont al evenimentului.
Confirmarea existentei gaurilor negre a venit zeci de ani mai tarziu. In 1974, oamenii de stiinta au detectat o doza grea de unde radio emise din centrul Caii Lactee, la aproximativ 26.000 de ani lumina. In cele din urma au ajuns la concluzia ca acolo trebuie sa existe o gaura neagra. Astazi, astronomii stiu ca aproape fiecare galaxie gazduieste in centrul ei o gaura neagra uriasa, formand milioane de stele si chiar galaxii invecinate cu imensa ei influenta gravitationala. Galaxiile contin, de asemenea, milioane de gauri negre de dimensiuni mici si medii, fiecare cu un orizont de eveniment trecut de care lumina nu se mai vede niciodata.
STRETCHING SPACETIME Conform relativitatii generale, masa soarelui face o amprenta pe tesatura spatiului care tine planetele pe orbita. O stea cu neutroni lasa o amprenta mai mare. Dar o gaura neagra este atat de densa incat creeaza o groapa suficient de adanca pentru a impiedica lumina sa scape. James Provost
Dar repercusiunile gravitatii extreme a gaurilor negre au dus in cele din urma la conflicte cu una dintre elementele cheie ale fizicii secolului XX: mecanica cuantica. Problema a inceput la mijlocul anilor ’70, cand fizicianul Universitatii din Cambridge, Stephen Hawking, a propus ca gaurile negre sa nu fie vesnice. In viitorul indepartat, cand gaurile negre au devorat aproape toata materia din univers, lasand prea putin de consumat, energia ar trebui sa se scurga incet din orizonturile lor de eveniment. Aceasta energie, cunoscuta acum sub denumirea de radiatii Hawking, ar trebui sa continue sa se scurga pana cand fiecare gaura neagra se evapora complet.
Hawking si-a dat seama rapid de consecintele drastice ale propunerii sale. Intr-o hartie din 1976 care induce haos, el a explicat ca, daca in cele din urma o gaura neagra dispare, atunci ar trebui sa se faca toate informatiile despre toate particulele care au cazut in ea. Aceasta incalca un principiu central al mecanicii cuantice: informatiile nu pot fi distruse. Fizicienii puteau accepta ca toate proprietatile tuturor particulelor dintr-o gaura neagra sa fie blocate, pentru totdeauna inaccesibile celor din afara orizontului evenimentului unei gauri negre. Dar nu erau in regula cu acea disparitie sigura fara urma. „A incalcat tot ce stiam despre mecanica cuantica”, spune fizicianul teoretic Stanford, Leonard Susskind, care a auzit ideile lui Hawking in cadrul unei conferinte din 1981. „Nu poate fi corect.”
Teorii care incalca
Susskind a sapat in acest paradox de informatii cu gaura neagra si pana la sfarsitul secolului a crezut ca a rezolvat-o cu o propunere numita complementaritate. In esenta, el a sustinut ca informatiile pot traversa simultan orizontul evenimentului si nu pot traversa niciodata orizontul evenimentului, atat timp cat niciun singur observator nu il poate vedea in ambele locuri.
Daca o particula ar cadea intr-o gaura neagra, un astronaut cazand alaturi, nu va vedea nimic special, atat pe coasta orizontului evenimentului, cat si in interiorul gaurii negre. Dar un alt astronaut care se uita din afara nu-si va vedea niciodata prietenul sau particulele care trec orizontul evenimentului; din punctul sau de vedere, particulele s-ar apropia periculos de orizont, dar niciodata nu l-ar traversa. In cele din urma, pe masura ce gaura neagra s-a evaporat poate un trilion de miliarde de miliarde de trilioane de ani mai tarziu (astronautii din experimentele de gandire au o longevitate remarcabila), astronautul aflat in afara gaurii negre ar vedea radiatia Hawking asociata cu particula care se infla.
Explicatia lui Susskind este neintuitiva, dar cel putin este eleganta. Pentru ambii observatori, informatiile sunt pastrate ( SN: 25/09/04, p. 202 ). In plus, astronautul exterior poate imparti tot ceea ce a cazut in vasta gaura neagra din interior doar prin monitorizarea orizontului evenimentului. Aceasta idee, propusa de Juan Maldacena la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, NJ, se numeste principiul holografic: Asa cum o holograma bidimensionala poate infatisa un obiect tridimensional, suprafata unei gauri negre dezvaluie teoretic tot ceea ce se afla in interiorul aceasta. ( Povestea continua mai jos grafic )
Dar, in 2012, un cvartet de fizicieni, inclusiv Joseph Polchinski, de la Universitatea din California, Santa Barbara a domnit paradoxul cu informatii despre gaura neagra, demonstrand ca in rezolvarea unei probleme, Susskind si Maldacena au creat alta. Problema se concentreaza pe o alta fateta a mecanicii cuantice numita impletire, care intrepatrunde proprietatile mai multor particule indiferent de distanta dintre ele. Complementaritatea Susskind si Maldacena se bazeaza pe incurcarea pentru a pastra informatiile. Pe masura ce propunerea merge, particule de radiatii Hawking sunt legate intre ele, astfel incat, in timp, un observator ar putea masura radiatia si sa poata imbina ceea ce este in gaura neagra.
In inca un experiment de gandire, Polchinski si echipa sa au avut in vedere ce s-ar intampla daca doar una dintre perechile de particule infasurate in apropierea orizontului evenimentului unei gauri negre a cazut, in timp ce cealalta a scapat ca radiatie Hawking. In conformitate cu complementaritatea, particulele care scapa ar trebui sa fie, de asemenea, legate cu o alta particula Hawking. Dar acesta este un no-no in mecanica cuantica: particulele care se infasoara intre ele in afara unei gauri negre nu pot fi de asemenea incurcate cu particule in interiorul gaurii negre. Fizicienii numesc aceasta poligamie de intelegere a aranjamentelor interzise.
Pentru a remedia aceasta incalcare a teoriei cuantice, echipa lui Polchinski si-a facut experimentul cu gandul cu un pas mai departe si a incercat sa impiedice intelegerea care se intinde pe orizontul evenimentului. Rezultatul: Un perete de energie impenetrabil format la orizontul evenimentului, incinerand si inchizand orice obiect mare sau mic care a incercat sa treaca. Au numit aceasta limita neiertatoare un firewall.
Din pacate, in timp ce firewall-ul ar juca dupa regulile mecanicii cuantice, acesta ar incalca teoria relativitatii generale a lui Einstein. Potrivit lui Einstein, un astronaut nu ar trebui sa observe nimic neobisnuit, deoarece traverseaza orizontul evenimentului; de fapt, nici nu ar trebui sa stie ca a trecut-o pana mai tarziu, cand incepe sa se spagheteze, sau sa se intinda ca un taitei, din gravitatia extrema a interiorului gaurii negre si isi da seama ca chiar si o incercare de scapare a vitezei usoare nu ar face niciun bine. . Pe de alta parte, un firewall ar oferi un indiciu destul de vizibil ca astronautul a atins orizontul evenimentului: El va praji instant. Daca firewall-urile exista, atunci relativitatea generala necesita reglaj.
Aceasta problema a firewallului pune din nou relativitatea generala cu mecanica cuantica si a starnit un nou interes in gandirea fizicii ciudate care are loc la orizontul evenimentului. „Nici macar nu vad un cadru bun al unei idei care sa rezolve problema”, spune Polchinski.
Miza astronomica
Aceste experimente de gandire pot parea academice, dar implicatiile depasesc cu mult soarta unui pumn de particule. Orizonturile evenimentului par a fi cel mai bun test teoretic pentru combinarea relativitatii generale si a mecanicii cuantice intr-o teorie unificata a gravitatiei cuantice. “Ultima frontiera pentru fizica fundamentala este gravitatia cuantica”, spune Janna Levin, astrofizician la Colegiul Barnard de la Universitatea Columbia. „Si acest puzzle ne ofera sansa de a vedea elementele cheie.”
Fizicienii au avut probleme sa dezvolte o teorie a gravitatiei cuantice, deoarece in comparatie cu celelalte trei forte ale universului – puternica, slaba si electromagnetismul – gravitatia este patetic scazuta. Este singura forta neglijabila la scara mica dominata de fizica cuantica. Cautarea unei teorii a gravitatiei cuantice a capatat un plus de semnificatie dupa descoperirea recenta a ondularilor in spatiu care dateaza de la doar 10-36 de secunde dupa nasterea universului ( SN: 4/5/14, p. 6 ). Intelegerea universului atat de curand dupa Big Bang este o realizare uimitoare, dar o multime de lucruri interesante s-au intamplat in acei miliarde de miliarde de miliarde de secunde inainte ca aceste ondulari sa cada prin cosmosul infantil.
Daca fizicienii vor ajunge vreodata pana la inceputul universului, spune Levin, va trebui sa inteleaga cum s-a comportat universul cand a fost incredibil de mic si incredibil de masiv simultan. Cel mai bun mod de a descoperi asta este de a formula o teorie a gravitatiei cuantice, demitificand un alt mediu atat de compact, masiv: o gaura neagra. „Orizontul evenimentului este locul in care gravitatia incepe sa vina la propriu”, spune Sheperd Doeleman, astronom la Observatorul Haystack al MIT. „Scoate costumul de afaceri Clark Kent si incepe sa devina la fel de puternica ca si celelalte forte.”
Cu atat de mult in joc, multi fizicieni de seama fac pasul si arunca cateva idei intrigante in amestec.
Lista completa de stele include Hawking. Intr-o scurta trimitere criptica a lunii ianuarie pe serverul de preimprimare fizica arXiv.org, el a sugerat ca orizonturile de evenimente nu sunt punctele de neintoarcere propuse de Schwarzschild acum aproape un secol. Daca orizonturile de evenimente permit ocazional sa evadeze lucruri din gaura neagra, a spus Hawking, atunci firewall-urile nu trebuie sa existe. In timp ce comentariile lui Hawking prindeau titluri – nu s-a dovedit ca scrierea sa includea fraza inselatoare „nu exista gauri negre” – nimeni nu este sigur de ce are in minte gaura neagra. „Oamenii vor sa stie ce crede Hawking”, spune Sabine Hossenfelder, cosmologa la Institutul Nordic de Fizica Teoretica din Stockholm. „Dar practic, lucrarea lui nu are niciun folos pentru mine. Ea vrea ca Hawking sa lanseze o lucrare cuprinzatoare care sa explice argumentul sau si rationamentul din spatele acesteia.
Patrick Hayden, un fizic cuantic din Stanford, are o idee similara complementaritatii. El este de acord cu argumentele expuse de echipa lui Polchinski, dar sugereaza ca ar fi extrem de dificil pentru un singur observator sa stabileasca ca o particula este angajata in poligamia de impletire. De fapt, el spune ca ar fi nevoie de o persoana atat de lunga pentru a o verifica experimental, incat gaura neagra s-ar fi evaporat deja. Inca o data, se poate dovedi ca un paradox al informatiilor despre gaura neagra este permis sa existe din simplul motiv pentru care nimeni nu a putut-o detecta vreodata.
Cea mai potential idee de schimbare a paradigmei vine din duo-ul infocat din Susskind si Maldacena. Acestia abordeaza problema firewall-ului prin combinarea intelegerii, o fateta care se bazeaza pe mintea mecanicii cuantice, cu conceptul de sunet sci-fi al gaurilor de vierme. Gaurile de vierme sunt scurtaturi prin spatiu, echivalentul aproximativ al traversarii unui munte prin tunel, mai degraba decat urcarea peste el. Potrivit lui Susskind si Maldacena, fiecare pereche de particule incurcate este conectata de o gaura de vierme, scurtand drastic distanta dintre ele. ( Povestea continua sub cronologie )
Aplicand acest lucru la orizonturile de evenimente, ei spun ca particulele individuale de radiatii Hawking sunt legate prin gaura de vierme la interiorul gaurii negre. Propunerea elimina nevoia de firewall-uri prin transformarea legaturii intr-o scurtatura prin spatiu-timp, mai degraba decat o legatura misterioasa pe distante lungi. In esenta, particulele din interiorul si din afara orizontului evenimentului devin una si aceeasi.
porno big dick http://korkuoyunlari.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
schimb de neveste porno http://matta.in/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
porno cu plinute http://ladouleur.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/
filme porno minori http://sang.com.au/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/amatori
fil.e porno http://getcliques.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/anal
porno hb http://orlandomarin.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/asiatice
porno fete tinere http://toxclusive.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/beeg
porno cu tinere http://allsongsforfree.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/blonde
porno gratis romania http://roylmail.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/brazzers
filme porno cu femei brunete http://22nv.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/brunete
xxx porno pics http://ee73.info/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/filme-porno/chaturbate
violata porno http://freezeclothing.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/o-grasuta-este-fututa-in-timp-ce-doarme
duci porno http://radioamfm.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/isi-da-drumul-la-ea-in-gura
filme porno cu minori http://dogrucudavut.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/amatori-filmati-cu-camera-ascunsa-cand-fac-sex
filme porno xxxx http://downloadgamesfiles.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/tanara-studenta-este-fututa-de-2-colegi-de-facultate
porno femei frumoase http://mail2worl.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/o-prostituata-frumoasa-face-sex-pe-bani
filme porno fake taxi http://quanttradingforum.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/ii-baga-pula-adanc-in-fund-sex-anal
filme porno cu amante http://internettest.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/tipa-cu-curul-mare-este-fututa-in-anus-de-iubitul-ei
filme porno cu femei mature si tineri http://torrentz.org/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/o-fute-de-ziua-ei-a-implinit-18-ani-si-face-gang-bang
filme porno cu mame si fiice http://jupti.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=adult66.net/cuplu-de-amatori-se-filmeaza-in-timp-de-fac-sex
Propunerea lui Susskind si Maldacena, desi destul de salbatica, starneste un optimism prudent. „In calitate de fizicieni, ne bazam adesea pe simtul mirosului nostru pentru a judeca ideile stiintifice”, a scris fizicianul teoretician Caltech, John Preskill pe blogul sau Quantum Frontiers . „La inceput, [propunerea gaului de vierme] poate miros proaspat si dulce, dar va trebui sa se coaca pe raft un timp.” Daca Susskind si Maldacena au dreptate, ar insemna ca mecanica cuantica determina nu numai comportamentul particulelor la scari foarte mici, ci si structura pe scara larga a universului. „Intelegerea creeaza carligele care tin spatiul impreuna”, spune Susskind.
Si in mintea lui Susskind, aceasta este frumusetea orizontului evenimentului. O propunere de firewall despre care este sigur ca este gresita, dar inca nu poate explica de ce poate fi biletul pentru a descoperi marile mistere ale universului. Poate ca complementaritatea, gaurile de vierme sau un mecanism de mister in susul mansonului lui Stephen Hawking vor rectifica simultan paradoxul informatiilor despre gaura neagra si vor furniza o teorie a gravitatiei cuantice. „Din cand in cand, apare un conflict si schimba complet modul in care gandim despre lucruri”, spune Susskind. „Aceasta poveste de firewall poate fi una dintre ele.”
Imagine perfecta
Cu toate discutiile despre astronauti ipotetici si particule incurcate, este usor de uitat ca gaurile negre sunt obiecte reale din univers. S-ar putea sa fie dezbatut daca materia care intra este intinsa sau arsa, dar nu exista nici o indoiala ca in tot cosmosul circula cantitati incalculabile de gaz si praf de-a lungul orizonturilor de eveniment ale gaurilor negre.
Jeturile cu energie mare emana din gaura neagra centrala a Centaurului A, aflata la o galaxie aflata la 12 milioane de ani lumina. ESO / WFI (vizibil); MPIFR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (cuptor cu microunde); NASA / CXC / CfA / R.Kraft si colab. (Raze X)
Astronomii stiu acest lucru deoarece, in ciuda faptului ca nicio lumina nu poate scapa de orizontul evenimentului, multe gauri negre sunt destul de usor de detectat. Pe masura ce supergravitatea unei gauri negre se muleaza in gaz si praf, un blocaj de trafic apare in apropierea orizontului evenimentului. Pe masura ce materia se transforma in alta materie, se incalzeste si straluceste, emit radiatii X si alte radiatii cu energie mare. „Gaurile negre stau intr-o supa luminoasa de gaz de miliarde de grade”, spune Sheperd Doeleman al MIT. Uneori, toate rachetele de gaz care se indeparteaza de gaura neagra a jeturilor concentrate, care pot parcurge mai mult de un milion de ani-lumina.
Astronomii nu sunt siguri de ce gaurile negre ale unor galaxii sunt mancatori voraci, care stralucesc puternic, in timp ce altii par intunecati si inactivi, spune Doeleman. Gaura neagra centrala a Calea Lactee, care cantareste de aproximativ 4 milioane de ori masa soarelui, este relativ latenta. Astronomii isi asteapta speranta ca vor ajunge sa vada gaura neagra locala pe parcursul anului urmator, in timp ce un nor mare de gaz numit G2 se leaga periculos de orizontul sau de eveniment ( SN: 8/24/13, p. 9 ).
Doeleman are ambitii si mai mari. El conduce o echipa care intentioneaza sa imagineze direct orizontul evenimentului din gaura neagra centrala a Caii Lactee. Este destul de greu de facut: de fapt, necesita un telescop de dimensiunea Pamantului.
Asadar, anul viitor, Doeleman si colegii sai vor dezvalui ce inseamna un telescop de dimensiuni terestre.
Event Horizon Telescope, primul instrument conceput special pentru spionarea structurii unei gauri negre, combina mai multe telescoape radio pentru a obtine o rezolutie echivalenta cu cea a unuia care este mult mai mare ( SN: 10/9/10, p. 22 ). In acest an, Doeleman se indreapta catre Atacama Large Millimeter / submillimeter Array din Chile, cea mai puternica retea de telescoape radio din lume, pentru a instala ceasuri atomice extraordinar de precise, care vor permite cercetatorilor sa combine datele telescoapelor chiliene cu cele de la observatoarele din Hawaii, Spania si in cele din urma la Polul Sud.
Daca totul merge bine, inca din anul viitor, un telescop virtual cu sensibilitatea unui platou radio de la Pamant va livra imagini cu un inel luminos de gaz fierbinte care inconjoara o umbra circulara: inima unei gauri negre, delimitata de orizontul evenimentului. . „Lucram la acest lucru de un deceniu”, spune Doeleman. „Este incantator sa fii atat de aproape.”
Teoreticienii nu sunt la fel de entuziasmati de domeniul masiv. La urma urmei, un telescop de dimensiunea Pamantului nu poate face zoom pe o singura particula si poate rezolva paradoxul informational. Dar poate o fotografie va oferi o oarecare inspiratie. Pentru prima data vor putea arunca o privire buna la granita misterioasa care i-a perplex de atata timp. – Andrew Grant
