Netikėta tyrimo išvada: juodosios skylės neegzistuoja

Juodosios skylės jau seniai kursto ne tik mokslininkų, bet ir kino kūrėjų fantaziją. Yra net manančių, kad šie neįtikėtinai tankūs objektai, iš kurių negali ištrūkti net šviesa, yra greitkeliai į kitas galaktikas, kitus išmatavimus ar net kitas Visatas. Turime jums dar vieną naujieną: gali būti, kad juodosios bedugnės apskritai neegzistuoja.

Manoma, kad juodoji skylė tūno kiekvienos galaktikos centre.<br>NASA/ESA nuotr.
Manoma, kad juodoji skylė tūno kiekvienos galaktikos centre.<br>NASA/ESA nuotr.
Daugiau nuotraukų (1)

lrytas.lt

Sep 25, 2014, 1:15 PM, atnaujinta Jan 29, 2018, 5:45 PM

Tai paskelbė mokslininkų komanda, kuriai vadovavo fizikos profesorė Laura Mersini-Houghton iš Šiaurės Karolinos universiteto (Čapel Hilas, JAV). Ji teigia matematiškai įrodžiusi, kad juodosios skylės net negali susidaryti, ką jau kalbėti apie tolesnį jų egzistavimą, skelbia Phys.org.

Šis darbas ne tik verčia mokslininkus naujai įvertinti erdvės ir laiko santykį kosmose, bet ir pačios Visatos prigimtį.

„Aš vis dar esu sukrėsta, – sako L.Mersini-Houghton. – Mes tyrinėjome šią problemą daugiau nei 50 metų, o ši išvada verčia apie daug ką pagalvoti.“

Dešimtmečius buvo manoma, kad juodosios skylės susiformuoja, kai dėl vidinės gravitacijos sprogsta itin masyvios žvaigždės, o jų vietoje susidaro singuliarumo taškas. Jo masė yra neįsivaizduojamai milžiniška – įsivaizduokite, jei visas Žemės rutulys susitrauktų iki riešuto dydžio kamuoliuko.

Šiuos neįtikėtinos masės ir tankio objektus supa nematoma membrana, vadinama įvykių horizontu. Tai – riba, kur juodųjų skylių trauka yra tokia stipri, kad ją kirtus ištrūkti nebeįmanoma. To padaryti nesugeba net šviesa.

Juodųjų skylių susidarymą numato Einsteino bendroji reliatyvumo teorija, tačiau kvantinės mechanikos dėsniai nurodo, kad niekas Visatoje negali išnykti. Bandymai sujungti šias dvi teorijas priveda prie matematinės beprasmybės, kuri vadinama juodųjų skylių informacijos praradimo paradoksu.

Sprendimą šiam paradoksui pasiūlė fizikas Stephenas Hawkingas. Anot jo, juodosios skylės turi tik „regimąjį horizontą“, kuris laikinai įkalina materiją ir energiją, o vėliau ji išspinduliuojama radiacijos forma. Joje yra ir visa informacija apie objektą, įkritusį į juodąją skylę, tik jos atkurti neįmanoma, nes ji išspinduliuojama padrikai.

L.Mersini-Houghton pateikia naują požiūrį. Ji sutinka su S.Hawkingu, kad žvaigždei kolapsuojant ji skleidžia Hawkingo radiaciją. Tačiau naujame jos darbe nurodoma, kad skleisdama šią radiaciją žvaigždė taip pat netenka itin daug masės. Tiek daug, kad jai nebeužtenka tankio tapti juodąja skyle.

Prieš susiformuojant juodajai skylei mirštanti žvaigždė paskutinį kartą turi išsipūsti, o tuomet sprogsta. Singuliarumas niekada nesusidaro, kaip ir įvykių horizontas. Paprastai sakant, anot fizikės, juodosios skylės tiesiog negali susiformuoti.

Jos tyrime, kuris buvo paskelbtas nerecenzuojamame interneto žurnale „ArXiv“, pateikiami tikslūs skaičiavimai ir šios problemos sprendimo būdai.

Tikimasi, kad ateityje eksperimentais bus įrodyta, ar juodosios skylės egzistuoja. Kol tai neįvyko, L.Mersini-Houghton pabrėžia, kad matematiniai skaičiavimai yra vienareikšmiai.

„Fizikai ne vieną dešimtmetį bando sujungti Einsteino teoriją ir kvantinę mechaniką, o šis scenarijus sujungia šias dvi teorijas į vieną. O tai yra labai rimta“, – nesikuklina L.Mersini-Houghton.

Didžiojo sprogimo teorijoje nurodoma, kad mūsų Visata susidarė iš singuliarumo taško, kuris staiga ėmė milžinišku greičiu plėstis. Tačiau jei singuliarumas negali egzistuoti, fizikams teks iš naujo kurti teorijas, kaip įvyko Didysis sprogimas – jei jis apskritai įvyko.

Tiesa, su L.Mersini-Houghton išvadomis sutinka ne visi. Britų Kolumbijos universiteto fizikos teoretikas Williamas Unruh teigia, kad ji klaidingai interpretuoja Hawkingo spinduliuotę. Anot jo, juodosios skylės išspinduliuoja per mažai Hawkingo spindulių, kad dėl to imtų mažėti juodųjų skylių apimtis ir masė. 

„Tikslūs energijos tankio palei įvykių horizontą skaičiavimai byloja, kad jis ten labai menkas. Tokie skaičiavimai atlikti dar aštuntame XX a. dešimtmetyje. Tad vadinti prastą spekuliaciją matematiškai įrodytu dalyku yra per drąsu“, –  sako W.Unruh.

UAB „Lrytas“,
A. Goštauto g. 12A, LT-01108, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus pagalba@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2024 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.