iulie 16, 2024

Obiectiv Jurnalul de Tulcea – Citeste ce vrei sa afli

Informații despre România. Selectați subiectele despre care doriți să aflați mai multe

Totul în univers este sortit să se evapore – teoria radiației lui Hawking nu se limitează la găurile negre

Totul în univers este sortit să se evapore – teoria radiației lui Hawking nu se limitează la găurile negre

O echipă de cercetători a confirmat predicția lui Stephen Hawking despre evaporarea găurilor negre prin radiația Hawking, deși au făcut o modificare crucială. Conform cercetărilor lor, orizontul evenimentelor (limita dincolo de care nimic nu poate scăpa de gravitația unei găuri negre) nu este nici pe departe la fel de important ca ceea ce se credea anterior în producerea radiației Hawking. În schimb, gravitația și curbura spațiului-timp joacă un rol important în acest proces. Această perspectivă extinde gama de radiații Hawking la toate obiectele mari din univers, ceea ce înseamnă că, pe o perioadă suficient de lungă, totul din univers se poate evapora.

Cercetările arată că Stephen Hawking a avut dreptate în privința găurilor negre care se evaporă prin radiația Hawking. Cu toate acestea, studiul subliniază că un orizont de evenimente nu este esențial pentru această radiație și că gravitația și curbura spațiu-timp joacă roluri importante. Rezultatele indică faptul că toate obiectele mari, nu doar găurile negre, se pot evapora în cele din urmă din cauza unui proces similar de radiație.

O nouă cercetare teoretică a lui Michael Wondrak, Walter van Swijelkom și Heino Falk de la Universitatea Radboud arată că Stephen Hawking avea dreptate în privința găurilor negre, deși nu în totalitate. Din cauza radiației Hawking, găurile negre se vor evapora în cele din urmă, dar orizontul evenimentelor nu este atât de critic pe cât se credea. Gravitația și curbura spațiu-timp provoacă, de asemenea, această radiație. Aceasta înseamnă că toate obiectele mari din univers, cum ar fi rămășițele de stele, se vor evapora în cele din urmă.

Folosind o combinație inteligentă de fizică cuantică și teoria gravitației a lui Einstein, Stephen Hawking a susținut că crearea și anihilarea spontană a perechilor de particule trebuie să aibă loc în apropierea orizontului evenimentelor (punctul dincolo de care nicio scăpare de la forța gravitațională a[{” attribute=””>black hole). A particle and its anti-particle are created very briefly from the quantum field, after which they immediately annihilate. But sometimes a particle falls into the black hole, and then the other particle can escape: Hawking radiation. According to Hawking, this would eventually result in the evaporation of black holes.

Gravitational Particle Production Mechanism in a Schwarzschild Spacetime

Schematic of the presented gravitational particle production mechanism in a Schwarzschild spacetime. The particle production event rate is highest at small distances, whereas the escape probability [represented by the increasing escape cone (white)] Este cel mai înalt la distanțe mari. Credit: Scrisori de revizuire a materialelor

spirală

În acest nou studiu, cercetătorii de la Universitatea Radboud au revizuit acest proces și au investigat dacă existența unui orizont de evenimente este critică. Ei au combinat tehnici din fizică, astronomie și matematică pentru a examina ce se întâmplă dacă astfel de perechi de particule sunt create în vecinătatea găurilor negre. Studiul a arătat că noi particule pot fi create și mult dincolo de acest orizont. Michael Wondrak: „Demonstrăm că, pe lângă binecunoscuta radiație Hawking, există și o nouă formă de radiație”.

Totul se evaporă

Van Suijlekom: „Arătăm că departe de gaura neagră, curbura spațiu-timpului joacă un rol important în cauzarea radiației. Particulele sunt deja separate acolo de forțele de maree în câmpul gravitațional.” Deși se credea anterior că nicio radiație nu este posibilă fără un orizont de evenimente, acest studiu arată că un astfel de orizont nu este necesar.

Falk: „Aceasta înseamnă că obiectele fără orizonturi de evenimente, cum ar fi rămășițele de stele moarte și alte obiecte mari din univers, au și ele acest tip de radiație. După o perioadă foarte lungă de timp, va face ca totul din univers să se evapore în cele din urmă, la fel ca găurile negre.” Acest lucru nu schimbă doar înțelegerea noastră despre radiația Hawking, ci și viziunea noastră asupra universului și a viitorului său.”

Studiul a fost publicat pe 2 iunie în DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.221502

Michael Wondrak is excellence fellow at Radboud University and an expert in quantum field theory. Walter van Suijlekom is a Professor of Mathematics at Radboud University and works on the mathematical formulation of physics problems. Heino Falcke is an award-winning Professor of Radio Astronomy and Astroparticle Physics at Radboud University and known for his work on predicting and making the first picture of a black hole.

READ  Cea mai grea stea cu neutroni descoperită vreodată este o „văduvă neagră” care își devorează tovarășul