Stephen Hawking publica o noua teorie: gaurile negre ar putea sa nu existe
Vechea teorie ce descrie comportamentul gaurilor negre pare sa nu-l mai multumeasca pe Stephen Hawking, asa ca cercetatorul britanic, ce poseda unul dintre cele mai inteligente creiere ale planetei la ora actuala, s-a gandit la elaborarea unei noi teorii pe care a si submis-o pentru revizuire si publicare.
Stephen Hawking vine cu o teorie controversata ce combate existenta gaurilor negre (Public domain)
Lucrarea, care încearcă să rezolve un paradox între teoria relativității generale și mecanica cuantica, a fost submis pe 22 ianuarie in revista arXiv.org, dar nu a trecut inca prin procesul de evaluare.
In articol, Hawking susține că vechea teorie ce viza faptul ca nici chiar lumina nu poate scăpa de atracția gravitațională a unei gauri negre odată ce trece un anumit punct – cunoscut sub numele de orizontul evenimentului – poate sa nu fie adevărată. Totuși, nu toți fizicienii sunt convinși de acest lucru, unii spunand că indepartarea de la conceptul „orizontul evenimentului” nu ar rezolva paradoxul „Black Hole”.
Paradoxul fundamental
Teoria relativității generale a lui Einstein prezice existența găurilor negre – obiecte masive și dense care atrag tot ce este in jur catre interiorul lor, și dincolo de un punct cunoscut sub numele de orizontul evenimentului, nici măcar lumina nu poate să scape.
Dar acum doi ani, expertul in fizica teoretica Joseph Polchinski de la Institutul Kavli pentru Fizică Teoretică la Universitatea din California , Santa Barbara a descoperit o bresa in teorie, numita Paradoxul Firewall.
Paradoxul se bazează pe un experiment de gândire care implică un astronaut ce se misca în derivă într-o gaură neagră. Conform teoriei relativității generale a lui Einstein, astronautul se va apropia de orizontul evenimentului și apoi va trece prin el, fara sa-si dea seama de pericolul iminent. Asta pentru că astronautul ar fi în cădere liberă, și prin urmare ar trebui să simtă legile fizicii la fel ca și în cazul în care el ar fi fost oriunde altundeva în univers, scrie Nature News.
Odată ajuns în interiorul gaurii negre ,astronautul va fi practic „descompus” înainte de a fi zdrobit la baza infinit de densa a gaurii negre, cunoscuta sub numele de singularitate.
Dar mecanica cuantică, ramura fizicii care guvernează comportamentul particulelor foarte mici (la nivel microscopic, molecular), spune că găurile negre nu sunt aspiratoare cosmice perfecte . În 1974, Hawking a teoretizat că găurile negre ar avea scurgeri de particule la marginile lor – un fenomen cunoscut sub numele de radiații Hawking.
Având în vedere că aceste particule reprezintă un tip de „informație”, care poate scăpa de orizontul evenimentului, Polchinski si colegii sai au prezis că un inel energetic ar trebui să existe în interiorul orizontul evenimentului – asta în cazul în care teoria cuantică este valabila.
Firewall-ul ar incinera astronautul înainte ca miezul dens al gaurii sa-l comprime pana la dimensiunea unui fir de praf.
Firewall-ul va incurca in asa hal noțiunea de spațiu-timp neted, la orizontul evenimentului. Deci, care este pana la urma? orizontul lipsit de evenimente, sau inel de foc (firewall)?
Orizontul aparent
Pentru a rezolva paradoxul, Hawking propune in noua sa teorie că orizontul evenimentului nu are o limită (granita) fixă.
„Lipsa orizontului evenimentului înseamnă că nu există găuri negre – în sensul de domenii din care lumina nu poate scăpa catre infinit,” a scris Hawking in articolul sau. In schimb fizicianul aduce in discutie noutiunea de „gauri gri” ce nu absorb materia şi energia, ci doar le reţin o perioadă înainte de a le elibera din nou în spaţiu: „Există, totuși, orizonturi aparente care persistă pe o perioadă de timp. În teoria clasică, nu există scăpare dintr-o gaură neagră, dar în teoria cuantică se poate ca energia şi materia să scape”, a adaugat Hawking.
In loc sa fie fixe, aceste orizonturi aparente se vor schimba dramatic odata cu comportamentul particulelor cuantice din interiorul găurii negre. Energia și materia care încearcă să scape de atractia mortala a gaurii neagre, ar fi probabil blocate pentru o perioadă de timp, înainte de a fi în cele din urmă eliberate.
Astfel, chiar daca ar putea scăpa de orizontul evenimentului ce apartine unei gauri negre, informația ar fi atât de distorsionata incat ar fi foarte dificil de detectat provenienta sa, postuleaza Hawking.
„Ar fi mai rău decât încercarea de a reconstrui o carte din propria cenușă rezultata in urma arderii sale,” a declarat Don Page, un fizician și expert în găuri negre de la Universitatea Alberta din Edmonton, Canada.
Dar nu toată lumea este convinsă de noua teorie elaborata de Stephen Hawking. Cat despre Polchinski, acesta nu crede ca este posibil sa existe în univers găuri negre fără orizonturi de eveniment. Conform Nature News, Page crede că teoria lui Hawking nu rezolvă paradoxul fundamental.