Toată lumea cunoaşte cel puţin un lucru legat de găurile negre şi anume că nimic nu poate scăpa acestora, nici măcar lumina.
Totuşi, acest principiu de bază legat de găurile negre a fost infirmat de teoria mecanicii cuantice, explică fizicianul Edward Witten de la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey.
Conform principiilor clasice, găurile negre sunt descrise drept obiecte incredibil de dense, în care spaţiul şi timpul sunt atât de deformate încât nimic nu poate scăpa din strânsoarea lor gravitaţională. Într-un eseu , fizicianul Kip Thorne le descrie drept "obiecte realizate integral din timp şi spaţiu curbat". Cu toate acestea, imagina de bază pare să contrazică legile mecanicii cuantice care guvernează elementele cele mai mici ale universului.
"Ceea ce obţinem de la relativitatea generală clasică şi, de asemenea, ceea ce cunoaşte toată lumea despre găurile negre este că acestea pot absorbi tot ce se apropie destul de mult de ele, dar că, în acelaşi timp, ele nu pot emite nimic. Totuşi, mecanica cuantică nu permite existenţa unui astfel de obiect", a declarat Witten.
În mecanica cuantică, atunci când o reacţie este posibilă, şi reacţia opusă acesteia poate avea loc. Cu alte cuvinte, procesele sunt reversibile. Astfel, în cazul în care o persoană poate fi înghiţită de o gaură neagră pentru a crea o gaură neagră mai grea, atunci o gaură neagră ar trebui să poată ejecta înapoi o persoană pentru a deveni mai uşoară. Cu toate acestea, nimic nu pare să scape acestor găuri.
Pentru a rezolva acest mister, fizicienii au analizat problema entropiei, o măsură a stării de dezordine, de mişcare la întâmplare a materie şi energiei. Legile termodinamicii susţin că, în lumea macroscopică reducerea entropiei universului este imposibilă, ea având doar capacitatea de a creşte. Dacă o persoană ar cădea pradă unei găuri negre, entropia ar creşte. Dacă persoana ar ieşi dintr-o gaură neagră, entropia ar descreşte. Din acelaşi motiv, apa are capacitatea de a se scurge dintr-o cană fără a putea să curgă de pe podea înapoi în cană. La nivel macroscopic, principiul pare să explice de ce procesul prin care materia care intră în gaura neagră nu este reversibil.
Fizicianul Stephen Hawking a realizat că, la nivel microscopic, din punct de vedere al mecanicii cuantice, lucrurile pot evada din găurile negre. El a prezis că găurile negre vor emite spontan particule în timpul unui proces care îi poartă numele (radiaţii Hawking). Astfel, mecanica cuantică infirmă unul dintre principiile de bază ale găurilor negre şi anume acela că nimic nu le poate scăpa. Mai rămâne ca astrofizicienii să descopere aceste radiaţii Hawking, dar studiul găurilor negre - alcătuiri foarte mari şi foarte îndepărtate de Pământ - este extrem de dificil.
"Deşi o gaură neagră nu va arunca afară un astronaut sau un scaun, în practică, ea poate emite o particulă elementară obişnuită sau un atom", a declarat Witten.
No comments:
Post a Comment