Alates nende esmakordsest vaatlemisest 2015. aastal on gravitatsioonilained võimaldanud teadlastel tuvastada suurel hulgal varem nägemata musti auke ja välja selgitada objektide osa omadusi, nagu nende mass ja kaugused Maast. Kuid paar füüsikut Ühendkuningriigis arvab, et peaks olema võimalik teha palju paremini. Teadlased väidavad uues artiklis, et gravitatsioonilained võivad meile üksikasjalikult rääkida sellest, kuidas mustad augud neelavad objekte nende kasvades - ja seeläbi aidata lahendada Hawkingi kiirguse põhjustatud teabe paradoksi.
Mustad augud on kuulsad selle poolest, et neelavad iga objekti, mis ületab nende sündmuste horisondi. Samal ajal arvatakse, et nad lekivad pidevalt energiat kosmosesse kujul Hawkingi kiirgus. Stephen Hawkingi 1974. aastal välja pakutud emissioon on musta keha kiirgus, mis põhjustab musta augu kokkutõmbumise ja lõpuks kadumise. Nende lekkivate footonite ainus mittejuhuslik omadus on nende energia, mille määrab musta augu mass. See emissioon toob kaasa paradoksi – et must auk kaotab kogu teabe, mida see kunagi hõlmas objektide kohta, mida ta püüdis, mis on vastuolus kvantmehaanika poolt ette nähtud teabe mittehävitamise põhimõttega.
Füüsikud on sellele mõistatusele välja pakkunud mitmeid võimalikke lahendusi, millest enamik hõlmab Hawkingi kiirguse peent teabe kodeerimist. Aga Louis Hamaide ja Theo Torres Londoni King's College'i teadlaste arvates võivad gravitatsioonilained pakkuda loomulikumat väljapääsu. Nad on avastanud, et peaaegu kogu teave mis tahes musta auku imetud objekti kohta oleks kättesaadav, mõõtes gravitatsioonikiirgust, mis eraldub objekti unustuse hõlma kadumisel.
Siiani on LIGO-Virgo observatooriumid tuvastanud mustade aukude gravitatsioonilaineid. Need on kilomeetri suurused laserinterferomeetrid, mis tuvastavad signaale, mida kiirgavad mustade aukude paarid, kui need üksteisele spiraalselt sisenevad ja seejärel ühinevad. Need mustad augud on nii massiivsed, et nende gravitatsioonikiirgus on piisavalt tugev, et jääda tuvastatavaks ka pärast miljonite valgusaastate levimist Maale.
Kukkuv objekt
Hamaide ja Torres arvestavad oma uutes uurimustes hoopis Schwarzschildi mustadesse aukudesse langevate väga väikeste objektide tekitatud kiirgust – need on mustad augud, mis ei pöörle ja millel puudub elektrilaeng. Duo arvutused kasutavad häirete teooriat, mis on sisuliselt musta augu omaduste korrigeerimine langeva objekti poolt. See lähenemine annab väljastatud kiirgusele täpse, analüütilise väljendi – erinevalt numbrilistest simulatsioonidest ja kõverate sobitamisest, mida on vaja kahe sarnase massiga keha käitumise väljatöötamiseks.
Võrrandid läbi töötades leidsid teadlased, et allakukkuva objekti jäetud signatuur on üllatavalt lihtne. Kui musta augu mass on seotud gravitatsioonilainete sagedusega, siis püütud objekti mass kodeeritakse selle asemel lainete amplituudis. Püüdmise ajastuse näitab kiirguse faas, samas kui selle trajektoori saab välja töötada, jälgides emissiooni mitmest vaatepunktist.
Hamaide väidab, et neid andmeid oleks palju lihtsam koguda ja tõlgendada kui Hawkingi kiirgusest saadavat "väga laialivalguvat" teavet. "Näeme, et teave tuleb väga ilusate pakettidena," lisab ta.
Teised teadlased on aga nende gravitatsioonilainete kasulikkuse suhtes skeptilised. Robert Mann Kanada Waterloo ülikooli teadlane väidab, et oluline ei ole teave objektide kohta, mis on sattunud musta auku, kui see on tekkinud, vaid teadmised selle kohta, mis musta augu tekitas. Ta ütleb ka, et autorid viitavad sellele, et must auk on "põhimõtteliselt avatud kvantsüsteem", kuid märgib, et nad teostavad väga vähe kvant- või isegi poolklassikalist analüüsi.
Kvantdefitsiit
Hamaide ja Torres tunnistavad, et allkirjad on täiesti klassikalised, samas kui objekti täielik kirjeldus oleks kvantmehaaniline - selle lainefunktsiooni kujul. Nad arvutavad, et klassikaline teave moodustab kogusummast tublisti üle 99.9%, kuid juhivad tähelepanu sellele, et teabe paradoksi täielikuks lahendamiseks sobib ainult 100%. Teisisõnu ütlevad nad, et hoolimata sellest, kui täpsed on mõõtmised, ei taasta nende analüüs kunagi kogu teavet mustast august.
Tegelikult Vitor Cardoso Portugali Lissaboni ülikooli ja Kopenhaageni Niels Bohri instituudi teadurid väidavad, et klassikalist teavet ei ole võimalik kõigil juhtudel mõõta - kuna aine kokkuvarisemine täieliku sfäärilise sümmeetriaga ei tekita gravitatsioonilaineid. Cardoso kahtleb ka selles, et oleks võimalik teha praktilisi mõõtmisi – arvestades, et tema sõnul oleks vaja allikat ümbritsevaid mitut lõpmatult tundlikku detektorit.
Jorge Pullin USA Louisiana osariigi ülikooli teadur on samuti skeptiline viimase töö praktilise kasulikkuse suhtes, kiites samas autorite „teabeotsingu huvitavaid punkte”. Ta märgib, et praegused gravitatsioonilainete vaatlused näevad vaeva, et lahendada põrkuvate objektide massi ja pöörlemist (kaasa arvatud viimase märk). "See ei muutu tõenäoliselt lähitulevikus liiga palju," lisab ta.
Hamaide tunnistab, et ükski olemasolev ega kavandatud detektor ei suutnud neid pisikesi signaale pertubatiivsest süsteemist tabada. Siiski väidab ta, et nende töös on üks aspekt, mis peaks tänapäeva astrofüüsikutele lohutama. See on tõsiasi, et see välistab teoreetilise võimaluse (tuntud degeneratsioonina), et kui gravitatsioonilainete detektorid muutuvad tundlikumaks, muutub mustade aukude masside ja muude omaduste konkreetsete väärtuste leidmine üha keerulisemaks (mitte vähem). "Seda ei juhtu," ütleb ta.
Uuringut kirjeldatakse artiklis Klassikaline ja kvantgravitatsioon.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-could-reveal-hidden-histories-of-black-holes/
- :on
- $ UP
- a
- MEIST
- AC
- konto
- täpne
- kinnitada
- Lisab
- pärast
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- analüüs
- Analüütiline
- ja
- Teine
- lähenemine
- OLEME
- vaielda
- Väidab
- kunstiline
- AS
- aspekt
- At
- autorid
- BE
- muutuma
- on
- Parem
- Must
- Must auk
- mustad augud
- tõi kaasa
- by
- arvutama
- arvutused
- CAN
- Kanada
- lüüa
- viima
- juhtudel
- põhjuste
- muutma
- tasu
- liituma
- koguma
- kolledž
- mugavus
- tulevad
- täitma
- täiesti
- Arvestama
- kaaluda
- pidevalt
- kontrast
- võiks
- loodud
- Praegune
- kõver
- andmed
- kirjeldatud
- kirjeldus
- detail
- tuvastatud
- kindlaksmääratud
- raske
- kaovad
- teeme
- kahtlusi
- maa
- lihtsam
- emissioon
- lubatud
- energia
- piisavalt
- täielikult
- võrrandid
- põhiliselt
- Isegi
- sündmus
- lõpuks
- olemasolevate
- Ekspluateeri
- Langev
- kuulus
- tunnusjoon
- esimene
- paigaldamine
- eest
- vorm
- moodustatud
- edasi
- avastatud
- Sagedus
- Alates
- tulevik
- tekitama
- antud
- gravitatsiooniliste
- Gravitatsioonilained
- Kasvama
- juhtuda
- Olema
- aitama
- varjatud
- Auk
- Augud
- Avaleht
- Horizons
- Kuidas
- HTTPS
- pilt
- in
- Teistes
- Kaasa arvatud
- info
- selle asemel
- Instituut
- probleem
- IT
- ITS
- jpg
- teadmised
- teatud
- suur
- laser
- hiljemalt
- Leads
- lekkima
- Tõenäoliselt
- Lissaboni
- vähe
- London
- kaotama
- Louisiana
- tehtud
- jääb
- tegema
- Mass
- massid
- suur
- küsimus
- Oluline
- max laiuse
- mõõtma
- mõõdud
- mõõtmine
- mehaanika
- miljonid
- rohkem
- kõige
- mitmekordne
- Natural
- Lähedal
- Vajadus
- Uus
- märkused
- numbrid
- arvukad
- objekt
- esemeid
- of
- pakkuma
- on
- ONE
- avatud
- Muu
- paketid
- paari
- Paber
- Paradoks
- ehk
- faas
- Footonid
- PHP
- valitud
- Koht
- plaanitud
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- Punkt
- võrra
- Portugal
- võimalus
- võimalik
- Praktiline
- varem
- omadused
- pakutud
- panema
- mõistatus
- Kvant
- Kvantmehaanika
- Taastuma
- jääma
- teadustöö
- Uuringud näitavad,
- Teadlased
- lahendamine
- avalduma
- Revealed
- eeskirjade
- sama
- ütleb
- teadlased
- nägemine
- tundlik
- peaks
- kirjutama
- signaale
- Allkirjad
- sarnane
- lihtne
- väike
- So
- Lahendused
- mõned
- allikas
- Ruum
- konkreetse
- Spin
- laiali
- riik
- Stephen
- Veel
- tugev
- võitlus
- selline
- Soovitab
- ümbritsev
- süsteem
- et
- .
- teave
- Allikas
- Suurbritannia
- oma
- teoreetiline
- Need
- arvasin
- Läbi
- thumbnail
- seotud
- aeg
- ajastamine
- et
- tänane
- liiga
- Summa
- trajektoor
- Uk
- Ülikool
- us
- kasulikkus
- Väärtused
- kaudu
- Wave
- lained
- Tee..
- Hästi
- M
- mis
- kuigi
- will
- koos
- jooksul
- sõnad
- Töö
- treening
- töötas
- oleks
- saagikus
- sephyrnet