Stiven Hoking: Crne rupe ne postoje!

Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Ići dole

Stiven Hoking: Crne rupe ne postoje!

Počalji od pesma taj Sub Feb 01, 2014 2:55 am

Crne rupe ne postoje, tvrdi Hoking

Tekst napisao Ian Steadman, New Statesman, 27.01.2014.




 
Za naučnika koju je svoju karijeru izgradio na crnim rupama, možda deluje malo čudno da Stiven Hoking sada smatra da one ne postoje. Ali upravo je to poruka „Očuvanja informacija i prognoze vremena za crne rupe“, Hokingovog rada objavljenog prošle nedelje na arXivu: „ne postoje crne rupe“.

Iako to možda deluje iznenađujuće – na kraju krajeva, postoji ogromna količina (posrednih) dokaza da crne rupe postoje, uključujući jednu ogromnu čija je masa nekoliko miliona puta veća od mase našeg Sunca u središtu Mlečnog puta – zapravo i nije. To je Hokingov najnoviji pokušaj da reši paradoks sa kojim se on i drugi astrofizičari bore već par godina.

Dakle, o čemu on govori? Ovo je kontekst: crne rupe su objekti tolike mase, sa toliko jakom gravitacijom, da čak ni svetlost ne može da pobegne iz njih. Rastojanje od crne rupe posle kojeg ništa ne može da pobegne zove se horizont događaja. Međutim, Hoking se proslavio sedamdesetih godina kada je objavio rad u kome je pokazao da crne rupe ne usisavaju druge stvari beskonačno – one i izbacuju zrak takozvanog „Hokingovog zračenja“ dok apsorbuju drugu materiju. To znači da crne rupe zapravo vremenom gube masu i na kraju iščeznu.

Međutim, crne rupe su frustrirajuće jer njihova ekstremna gravitacija otkriva veliki nedostatak u našem trenutnom razumevanju svemira – ne znamo kako da pomirimo kvantnu mehaniku i opštu relativnost. Pomoću opšte relativnosti možemo sa sigurnošću izneti precizne prognoze o objektima, ali na sićušnoj ravni kvantne mehanike može se jedino govoriti o ponašanju objekata u pogledu verovatnoće. Kada izračunamo šta se dešava sa onim što upada u crne rupe, upotreba relativnosti daje rezultate koji krše kvantnu mehaniku; važi i obrnuto.

Jedna od ključnih stvari u kvantnoj mehanici jeste da nam ona govori da se informacije ne mogu uništiti – to jest, ako izmerite zračenje crne rupe, trebalo bi da možete da izgradite sliku o tome šta je upalo u crnu rupu i stvorilo ovo zračenje. Međutim, ako je opšta relativnost tačna i ništa ne može da pobegne iz okvira horizonta događaja, onda bi to trebalo da važi za kvantne informacije – sve informacije koje izlaze, pokazao je Hoking, nasumične su. To je „informacioni paradoks“ crne rupe. Ili batalite kvantnu mehaniku, ili prihvatite da informacije mogu da umru.
Hoking je pripadao taboru „informacije mogu da umru“ sve do 2004, kada je postalo jasno – zahvaljujući teoriji struna – da je kvantna mehanika ispravna (postoji odlično detaljno objašnjenje ovoga u časopisu Nature ako je neko zainteresovan). Postojao je samo jedan problem – niko nije mogao da shvati kako informacije izlaze iz crnih rupa, čak iako se to dešava matematički.

I, u slučaju da vas ovo nije potpuno zbunilo, ispostavilo se da je naša najbolja teorija posle 2004. o tome šta se dešava iznedrila potpuno novi paradoks – „zaštitni zid“.

To ima veze sa kvantnom isprepletenošću, gde se stvaraju dve čestice koje su identične na kvantnom nivou. Još uvek nije potpuno jasno kako se to dešava – možda ima veze sa teorijom struna i crvotočinama – ali to znači da će merenje svojstva jedne čestice dati očitavanja koja odražavaju svojstva njene isprepletenosti. To bi moglo da dovede do teleportacijske tehnologije, ali naučnici još uvek nisu potpuno sigurni.
Džozef Polčinski iz Kavli instituta za teorijsku fiziku u Santa Barbari objavio je jedan rad 2012. u kome pokazuje da se informacioni paradoks može rešiti ako se Hokingovo zračenje kvantno ispreplete sa stvarima koje upadaju unutra. Ali usled ograničenja isprepletenosti, ako je ovo tačno, to bi značilo da na horizontu događaja čestice koje ulaze i izlaze oslobađaju ogromnu količinu energije.

Otuda „zaštitni zid“ – sve što prelazi horizont događaja biće spaljeno do pepela. Iako većina naučnika, uključujući Polčinskog, smatra da ova teorija ne može da bude tačna – jer potpuno krši mnoge osnove opšte relativnosti, na primer – niko još nije uspeo da je opovrgne.
Izbor za fizičare je ponovo bio da: a) prihvate zaštitni zid i odbace opštu relativnost, ili b) da prihvate da informacije umiru u crnim rupama i da kvantna mehanika greši.
Još uvek me pratite? Evo gde poslednji Hokingov rad stupa na scenu.

(Onaj naslov – Očuvanje informacija i prognoza vremena za crne rupe – će možda biti malo logičniji, nadam se.)
Hokingovo predloženo rešenje, izgrađeno na ideji prvi put spomenutoj 2005, jeste da horizont događaja nije definisan onako kako smo ga zamišljali. On umesto toga predlaže nešto što se zove „prividni horizont“ iz koga mogu da pobegnu svetlost i druge stvari:

„Odsustvo horizonata događaja znači da ne postoje crne rupe – u smislu poretka iz koga svetlost ne može da pobegne do beskonačnosti. Postoje međutim prividni horizonti koji traju u određenom vremenskom periodu.“
Crne rupe treba posmatrati više kao ogromne galaktičke veš mašine. Stvari upadaju i počinju da se tumbaju, mešajući se sa drugim stvarima, i tek na kraju uspevaju da izađu kada su za to spremne. Ovo se dešava zato što se kvantni efekti oko crne rupe, poput vremenskih uslova na Zemlji, menjaju toliko silovito i nepredvidivo da je prosto nemoguće predvideti poziciju horizonta događaja ili očekivati istovetne efekte za stvari koje ga prelaze. Iako teorijska osnova da su informacije očuvane i dalje važi, u praksi je to toliko teško da je nepraktično.

To je zbrkana ideja koji pokušava pomiri opštu relativnost i kvantnu mehaniku. Moguće slabosti, kao što Nature ističe, jesu što ona nagoveštava da je bekstvo iz crne rupe lakše nego što zaista jeste. Moglo bi da znači i da su prividni horizonti u jednakoj meri zaštitni zidovi kao što je i tradicionalno shvaćen horizont događaja. Hokingove kolege tek treba da pokušaju da procene njegovu ideju, tako da ćemo morati da sačekamo da vidimo ima li ta ideja neku težinu – ili prosto stvara nove paradokse.

_________________
Svoj sam guru
avatar
pesma
Sekretarica
Sekretarica

Broj poruka 3460

Datum upisa 26.05.2013

Nazad na vrh Ići dole

Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Nazad na vrh


 
Dozvole ovog foruma:
Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu