Από τότε που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 2015, τα βαρυτικά κύματα επέτρεψαν στους επιστήμονες να ανιχνεύσουν μεγάλους αριθμούς μαύρων τρυπών που δεν είχαν παρατηρηθεί προηγουμένως και να επεξεργαστούν ορισμένες από τις μαζικές ιδιότητες των αντικειμένων – όπως οι μάζες και οι αποστάσεις τους από τη Γη. Αλλά ένα ζευγάρι φυσικών στο Ηνωμένο Βασίλειο πιστεύει ότι θα πρέπει να είναι δυνατό να γίνει πολύ καλύτερα. Οι ερευνητές υποστηρίζουν σε μια νέα δημοσίευση ότι τα βαρυτικά κύματα θα μπορούσαν να μας πουν λεπτομερώς για το πώς οι μαύρες τρύπες καταπίνουν αντικείμενα καθώς μεγαλώνουν – και με αυτόν τον τρόπο βοηθούν στην επίλυση του παραδόξου πληροφοριών που προκαλεί η ακτινοβολία Hawking.
Οι μαύρες τρύπες φημίζονται ότι καταβροχθίζουν οποιοδήποτε αντικείμενο διασχίζει τους ορίζοντες γεγονότων τους. Ταυτόχρονα, πιστεύεται ότι διαρρέουν συνεχώς ενέργεια στο διάστημα με τη μορφή Ακτινοβολία Hawking. Προτάθηκε από τον Stephen Hawking το 1974, αυτή η εκπομπή είναι ακτινοβολία μαύρου σώματος που προκαλεί μια μαύρη τρύπα να συρρικνωθεί και τελικά να εξαφανιστεί. Το μόνο μη τυχαίο χαρακτηριστικό αυτών των φωτονίων που διαρρέουν είναι η ενέργειά τους, η οποία καθορίζεται από τη μάζα της μαύρης τρύπας. Αυτή η εκπομπή οδηγεί σε ένα παράδοξο - ότι η μαύρη τρύπα θα χάσει όλες τις πληροφορίες που περιείχε κάποτε σχετικά με τα αντικείμενα που κατέλαβε, έρχεται σε αντίθεση με τη μη καταστροφή των πληροφοριών όπως ορίζεται από την κβαντομηχανική.
Οι φυσικοί έχουν προτείνει πολλές πιθανές λύσεις σε αυτό το παζλ, οι περισσότερες από τις οποίες περιλαμβάνουν κάποια λεπτή κωδικοποίηση πληροφοριών εντός της ακτινοβολίας Hawking. Αλλά Louis Hamaide και Theo Torres του King's College του Λονδίνου εκτιμούν ότι τα βαρυτικά κύματα μπορούν να προσφέρουν μια πιο φυσική διέξοδο. Ανακάλυψαν ότι σχεδόν όλες οι πληροφορίες για οποιοδήποτε αντικείμενο αναρροφάται σε μια μαύρη τρύπα θα μπορούσαν να ανακτηθούν μετρώντας τη βαρυτική ακτινοβολία που εκπέμπεται καθώς αυτό το αντικείμενο εξαφανίζεται στη λήθη.
Μέχρι στιγμής, βαρυτικά κύματα από μαύρες τρύπες έχουν ανιχνευθεί από τα αστεροσκοπεία LIGO–Virgo. Πρόκειται για παρεμβολόμετρα λέιζερ μεγέθους χιλιομέτρου που ανιχνεύουν σήματα που εκπέμπονται από ζεύγη μαύρων οπών καθώς αυτές σπειροειδώς το ένα πάνω στο άλλο και στη συνέχεια συνενώνονται. Αυτές οι μαύρες τρύπες είναι τόσο μεγάλες που η βαρυτική τους ακτινοβολία είναι αρκετά ισχυρή ώστε να παραμένει ανιχνεύσιμη μετά τη διάδοση εκατομμυρίων ετών φωτός στη Γη.
Πτώση αντικειμένου
Στη νέα τους έρευνα, ο Hamaide και ο Torres αντ' αυτού εξετάζουν την ακτινοβολία που εκπέμπεται από πολύ μικρά αντικείμενα που πέφτουν στις μαύρες τρύπες Schwarzschild - αυτές είναι μαύρες τρύπες που δεν περιστρέφονται και δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Οι υπολογισμοί του ντουέτου εκμεταλλεύονται τη θεωρία της διαταραχής, η οποία είναι ουσιαστικά μια διόρθωση των ιδιοτήτων μιας μαύρης τρύπας από το αντικείμενο που πέφτει. Αυτή η προσέγγιση αποδίδει μια ακριβή, αναλυτική έκφραση για την εκπεμπόμενη ακτινοβολία – σε αντίθεση με τις αριθμητικές προσομοιώσεις και την προσαρμογή καμπύλης που απαιτούνται για την επεξεργασία της συμπεριφοράς δύο σωμάτων με παρόμοιες μάζες.
Δουλεύοντας μέσα από τις εξισώσεις, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η υπογραφή που αφήνει ένα αντικείμενο που πέφτει είναι εκπληκτικά απλή. Ενώ η μάζα της μαύρης τρύπας συνδέεται με τη συχνότητα των βαρυτικών κυμάτων, η μάζα του συλλαμβανόμενου αντικειμένου κωδικοποιείται στο πλάτος των κυμάτων. Ο χρονισμός της σύλληψης αποκαλύπτεται από τη φάση της ακτινοβολίας, ενώ η τροχιά της μπορεί να υπολογιστεί παρατηρώντας την εκπομπή από πολλαπλά πλεονεκτήματα.
Ο Hamaide υποστηρίζει ότι αυτά τα δεδομένα θα ήταν πολύ πιο εύκολο να συλλεχθούν και να ερμηνευτούν από τις «πολύ διαδεδομένες» πληροφορίες που μπορεί να ληφθούν από την ακτινοβολία Hawking. «Βλέπουμε ότι οι πληροφορίες έρχονται σε πολύ ωραία πακέτα», προσθέτει.
Ωστόσο, άλλοι ερευνητές είναι δύσπιστοι σχετικά με τη χρησιμότητα αυτών των υπογραφών βαρυτικών κυμάτων. Robert Mann του Πανεπιστημίου του Βατερλώ στον Καναδά υποστηρίζει ότι αυτό που έχει σημασία δεν είναι πληροφορίες σχετικά με αντικείμενα που πέφτουν σε μια μαύρη τρύπα μόλις αυτή σχηματιστεί, αλλά αντίθετα η γνώση του τι δημιούργησε τη μαύρη τρύπα εξαρχής. Λέει επίσης ότι οι συγγραφείς επισημαίνουν έγκυρα ότι μια μαύρη τρύπα είναι «βασικά ένα ανοιχτό κβαντικό σύστημα», αλλά σημειώνει ότι πραγματοποιούν πολύ λίγη κβαντική ή ακόμα και ημι-κλασική ανάλυση.
Κβαντικό έλλειμμα
Ο Hamaide και ο Torres αναγνωρίζουν ότι οι υπογραφές είναι εξ ολοκλήρου κλασικές, ενώ η πλήρης περιγραφή του αντικειμένου θα ήταν κβαντομηχανική - έρχεται με τη μορφή της κυματοσυνάρτησής του. Υπολογίζουν ότι οι κλασικές πληροφορίες θα αντιπροσώπευαν πολύ περισσότερο από το 99.9% του συνόλου, αλλά επισημαίνουν ότι μόνο το 100% θα το κάνει όταν πρόκειται για την πλήρη επίλυση του παραδόξου πληροφοριών. Με άλλα λόγια, λένε, ανεξάρτητα από το πόσο ακριβείς είναι οι μετρήσεις η ανάλυσή τους δεν θα ανακτήσει ποτέ όλες τις πληροφορίες από μια μαύρη τρύπα.
Στην πραγματικότητα, Vitor Cardoso του Πανεπιστημίου της Λισαβόνας στην Πορτογαλία και του Ινστιτούτου Niels Bohr στην Κοπεγχάγη υποστηρίζει ότι δεν θα ήταν δυνατό να μετρηθεί η κλασική πληροφορία σε όλες τις περιπτώσεις – δεδομένου ότι η κατάρρευση της ύλης με πλήρη σφαιρική συμμετρία δεν θα δημιουργήσει βαρυτικά κύματα. Ο Cardoso αμφιβάλλει επίσης ότι θα μπορούσαν να γίνουν πρακτικές μετρήσεις – δεδομένου αυτού που λέει ότι θα ήταν η ανάγκη για πολλαπλούς, απείρως ευαίσθητους ανιχνευτές γύρω από την πηγή.
Χόρχε Πούλιν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα στις ΗΠΑ είναι επίσης σκεπτικιστής σχετικά με την πρακτική χρησιμότητα του τελευταίου έργου, ενώ επαινεί τα «ενδιαφέροντα σημεία των συγγραφέων σχετικά με την ανάκτηση πληροφοριών». Σημειώνει ότι οι τρέχουσες παρατηρήσεις των βαρυτικών κυμάτων αγωνίζονται να επιλύσουν τη μάζα και το σπιν των αντικειμένων που συγκρούονται (συμπεριλαμβανομένου του πρόσημου του τελευταίου). «Αυτό δεν είναι πιθανό να αλλάξει πάρα πολύ στο εγγύς μέλλον», προσθέτει.
Ο Hamaide αναγνωρίζει ότι τα μικροσκοπικά σήματα από το υποθετικό σύστημα που έχουν σκεφτεί δεν θα μπορούσαν να ληφθούν από κανέναν υπάρχοντα ή προγραμματισμένο ανιχνευτή. Ωστόσο, υποστηρίζει ότι υπάρχει μια πτυχή της δουλειάς τους που θα έπρεπε να προσφέρει παρηγοριά στους σημερινούς αστροφυσικούς. Αυτό είναι το γεγονός ότι αποκλείει τη θεωρητική πιθανότητα (γνωστή ως εκφυλισμός) ότι καθώς οι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων γίνονται πιο ευαίσθητοι, θα γίνεται πιο (όχι λιγότερο) δύσκολο να εντοπιστούν συγκεκριμένες τιμές για τις μάζες των μαύρων τρυπών και άλλες ιδιότητες. «Αυτό δεν θα συμβεί», λέει.
Η έρευνα περιγράφεται στο Κλασική και κβαντική βαρύτητα.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-could-reveal-hidden-histories-of-black-holes/
- :είναι
- $UP
- a
- Σχετικα
- AC
- Λογαριασμός
- ακριβής
- αναγνωρίζω
- Προσθέτει
- Μετά το
- Όλα
- ανάλυση
- Αναλυτικός
- και
- Άλλος
- πλησιάζω
- ΕΙΝΑΙ
- Υποστηρίζουν
- Υποστηρίζει
- καλλιτεχνικός
- AS
- άποψη
- At
- συγγραφείς
- BE
- γίνονται
- είναι
- Καλύτερα
- Μαύρη
- Μαύρη Τρύπα
- μαύρες τρύπες
- Έφερε
- by
- υπολογίσει
- υπολογισμοί
- CAN
- Canada
- πιάνω
- κουβαλάω
- περιπτώσεις
- αίτια
- αλλαγή
- χρέωση
- συναυξάνω
- συλλέγουν
- Κολλέγιο
- άνεση
- ερχομός
- πλήρης
- εντελώς
- Εξετάστε
- θεωρούνται
- συνεχώς
- αντίθεση
- θα μπορούσε να
- δημιουργήθηκε
- Ρεύμα
- καμπύλη
- ημερομηνία
- περιγράφεται
- περιγραφή
- λεπτομέρεια
- εντοπιστεί
- αποφασισμένος
- δύσκολος
- εξαφανίζομαι
- πράξη
- αμφιβολίες
- γη
- ευκολότερη
- εκπομπή
- ενεργοποιημένη
- ενέργεια
- αρκετά
- εξ ολοκλήρου
- εξισώσεις
- κατ 'ουσίαν,
- Even
- Συμβάν
- τελικά
- υφιστάμενα
- Εκμεταλλεύομαι
- Πτώση
- πασίγνωστη και
- Χαρακτηριστικό
- Όνομα
- προσαρμογή
- Για
- μορφή
- σχηματίζεται
- Προς τα εμπρός
- Βρέθηκαν
- Συχνότητα
- από
- μελλοντικός
- παράγουν
- δεδομένου
- βαρυτική
- Βαρυτικά κύματα
- Grow
- συμβαίνω
- Έχω
- βοήθεια
- κρυμμένο
- Τρύπα
- Τρύπες
- Αρχική
- Ορίζοντες
- Πως
- HTTPS
- εικόνα
- in
- Σε άλλες
- Συμπεριλαμβανομένου
- πληροφορίες
- αντί
- Ινστιτούτο
- ζήτημα
- IT
- ΤΟΥ
- jpg
- γνώση
- γνωστός
- large
- λέιζερ
- αργότερο
- Οδηγεί
- διαρροή
- Πιθανός
- Λισαβόνα
- λίγο
- Λονδίνο
- χάνουν
- Λουιζιάνα
- που
- διατηρεί
- κάνω
- Μάζα
- μάζες
- μαζική
- ύλη
- Θέματα
- max-width
- μέτρο
- μετρήσεις
- μέτρησης
- μηχανική
- εκατομμύρια
- περισσότερο
- πλέον
- πολλαπλούς
- Φυσικό
- Κοντά
- Ανάγκη
- Νέα
- Notes
- αριθμοί
- πολυάριθμες
- αντικείμενο
- αντικειμένων
- of
- προσφορά
- on
- ONE
- ανοίξτε
- ΑΛΛΑ
- πακέτα
- ζεύγη
- Χαρτί
- Παράδοξο
- ίσως
- φάση
- Φωτόνια
- PHP
- εκλεκτός
- Μέρος
- προγραμματίζονται
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- Σημείο
- σημεία
- Πορτογαλία
- δυνατότητα
- δυνατός
- Πρακτικός
- προηγουμένως
- ιδιότητες
- προτείνεται
- βάζω
- παζλ
- Quantum
- Κβαντική μηχανική
- Ανάκτηση
- παραμένουν
- έρευνα
- Η έρευνα δείχνει
- ερευνητές
- επίλυση
- αποκαλύπτω
- Αποκαλυφθε'ντα
- κανόνες
- ίδιο
- λέει
- επιστήμονες
- βλέποντας
- ευαίσθητος
- θα πρέπει να
- υπογράψουν
- σήματα
- Υπογραφές
- παρόμοιες
- Απλούς
- small
- So
- Λύσεις
- μερικοί
- Πηγή
- Χώρος
- συγκεκριμένες
- Γνέθω
- διάδοση
- Κατάσταση
- Στέφανος
- Ακόμη
- ισχυρός
- Πάλη
- τέτοιος
- Προτείνει
- περιβάλλων
- σύστημα
- ότι
- Η
- οι πληροφορίες
- Η Πηγη
- το Ηνωμένο Βασίλειο
- τους
- θεωρητικός
- Αυτοί
- σκέψη
- Μέσω
- thumbnail
- Δεμένος
- ώρα
- συγχρονισμός
- προς την
- σημερινή
- πολύ
- Σύνολο
- τροχιά
- Uk
- πανεπιστήμιο
- us
- χρησιμότητα
- Αξίες
- μέσω
- WAVE
- κύματα
- Τρόπος..
- ΛΟΙΠΌΝ
- Τι
- Ποιό
- ενώ
- θα
- με
- εντός
- λόγια
- Εργασία
- επεξεργάζομαι
- εργάστηκαν
- θα
- αποδόσεις
- zephyrnet