Siitä lähtien, kun gravitaatioaallot havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2015, tutkijat ovat pystyneet havaitsemaan suuria määriä ennen näkemättömiä mustia aukkoja ja selvittämään joitain esineiden massaominaisuuksia, kuten niiden massoja ja etäisyyksiä Maasta. Mutta pari fyysikkoa Yhdistyneessä kuningaskunnassa uskoo, että sen pitäisi olla mahdollista tehdä paljon paremmin. Tutkijat väittävät uudessa paperissa, että gravitaatioaallot voisivat kertoa meille yksityiskohtaisesti siitä, kuinka mustat aukot nielevät esineitä niiden kasvaessa - ja näin tehdessään auttaa ratkaisemaan Hawkingin säteilyn aiheuttaman tietoparadoksin.
Mustat aukot ovat kuuluisia siitä, että ne nielevät minkä tahansa kohteen, joka ylittää niiden tapahtumahorisontin. Samalla niiden uskotaan vuotavan jatkuvasti energiaa avaruuteen muodossa Hawking-säteily. Stephen Hawkingin vuonna 1974 ehdottama säteily on mustan kehon säteilyä, joka saa mustan aukon kutistumaan ja lopulta katoamaan. Ainoa ei-satunnainen ominaisuus näissä vuotavissa fotoneissa on niiden energia, jonka määrää mustan aukon massa. Tämä emissio johtaa paradoksiin – siihen, että musta aukko menettää kaikki tiedot, jotka se kerran sisälsi vangitsemistaan kohteista, mikä on ristiriidassa kvanttimekaniikan edellyttämän tiedon tuhoamattomuuden kanssa.
Fyysikot ovat esittäneet lukuisia mahdollisia ratkaisuja tähän arvoitukseen, joista useimmat sisältävät jonkin verran hienovaraista tiedon koodausta Hawkingin säteilyssä. Mutta Louis Hamaide ja Theo Torres Lontoon King's Collegen tutkijat uskovat, että gravitaatioaallot voivat tarjota luonnollisemman tien ulos. He ovat havainneet, että melkein kaikki tiedot mistä tahansa mustaan aukkoon imetystä esineestä olisi saatavissa mittaamalla painovoimasäteily, joka vapautuu, kun kohde katoaa unohduksiin.
Tähän mennessä LIGO-Virgon observatoriot ovat havainneet mustista aukoista peräisin olevia gravitaatioaaltoja. Nämä ovat kilometrien kokoisia laserinterferometrejä, jotka havaitsevat signaaleja, joita mustat aukkoparit lähettävät niiden kierteessä toisiaan vasten ja sitten sulautuessaan yhteen. Nämä mustat aukot ovat niin massiivisia, että niiden gravitaatiosäteily on riittävän voimakasta pysyäkseen havaittavissa sen jälkeen kun ne ovat levinneet miljoonien valovuosien päähän Maahan.
Putoava esine
Uudessa tutkimuksessaan Hamaide ja Torres ottavat sen sijaan huomioon Schwarzschildin mustiin aukkoihin putoavien hyvin pienten esineiden lähettämän säteilyn – nämä ovat mustia aukkoja, jotka eivät pyöri ja joissa ei ole sähkövarausta. Kaksikon laskelmissa hyödynnetään häiriöteoriaa, joka pohjimmiltaan on mustan aukon ominaisuuksien korjaus putoavan kohteen toimesta. Tämä lähestymistapa antaa tarkan, analyyttisen lausekkeen emittoidulle säteilylle – toisin kuin numeeriset simulaatiot ja käyräsovitus, joita tarvitaan kahden saman massan omaavan kappaleen käyttäytymisen selvittämiseen.
Yhtälöiden läpikäydessään tutkijat havaitsivat, että putoavan esineen jättämä allekirjoitus on yllättävän yksinkertainen. Vaikka mustan aukon massa on sidottu gravitaatioaaltojen taajuuteen, siepatun kohteen massa on sen sijaan koodattu aaltojen amplitudiin. Sieppauksen ajoituksen paljastaa säteilyn vaihe, kun taas sen liikerata voidaan selvittää tarkkailemalla säteilyä useista näkökohdista.
Hamaide väittää, että näitä tietoja olisi paljon helpompi kerätä ja tulkita kuin Hawkingin säteilystä mahdollisesti saatavaa "erittäin hajallaan olevaa" tietoa. "Näemme, että tiedot tulevat erittäin mukavissa paketeissa", hän lisää.
Muut tutkijat ovat kuitenkin skeptisiä näiden gravitaatioaaltojen hyödyllisyydestä. Robert Mann Kanadan Waterloon yliopiston tutkija väittää, että tärkeintä ei ole tiedot esineistä, jotka putoavat mustaan aukkoon sen syntymisen jälkeen, vaan tieto siitä, mikä mustan aukon alun perin loi. Hän sanoo myös, että kirjoittajat esittävät pätevän näkemyksen siitä, että musta aukko on "periaatteessa avoin kvanttijärjestelmä", mutta huomauttaa, että he tekevät hyvin vähän kvantti- tai jopa puoliklassista analyysiä.
Kvanttivaje
Hamaide ja Torres myöntävät, että allekirjoitukset ovat täysin klassisia, kun taas kohteen täydellinen kuvaus olisi kvanttimekaaninen - sen aaltofunktion muodossa. He laskevat, että klassisen tiedon osuus olisi reilusti yli 99.9 % kokonaismäärästä, mutta huomauttavat, että vain 100 % riittää, kun on kyse tietoparadoksien täydellisestä ratkaisemisesta. Toisin sanoen, he sanovat, riippumatta siitä, kuinka tarkkoja mittaukset ovat, heidän analyysinsa ei koskaan saa takaisin kaikkea tietoa mustasta aukosta.
Itse asiassa, Vitor Cardoso Portugalin Lissabonin yliopiston ja Kööpenhaminan Niels Bohr -instituutin tutkijat väittävät, että klassista tietoa ei olisi mahdollista mitata kaikissa tapauksissa - koska aine, joka romahtaa täydellisellä pallosymmetrialla, ei synnytä gravitaatioaaltoja. Cardoso epäilee myös, että käytännön mittauksia voitaisiin tehdä – koska hänen mukaansa tarvitaan useita, äärettömän herkkiä ilmaisimia lähteen ympärillä.
Jorge Pullin Myös yhdysvaltalainen Louisiana State University suhtautuu skeptisesti viimeisimmän työn käytännön hyötyyn, mutta ylistää tekijöiden "mielenkiintoisia kohtia tiedonhaussa". Hän huomauttaa, että nykyiset gravitaatioaaltojen havainnot kamppailevat ratkaisemaan törmäävien esineiden massan ja spinin (mukaan lukien jälkimmäisen merkki). "Tämä ei todennäköisesti muutu liikaa lähitulevaisuudessa", hän lisää.
Hamaide myöntää, että mikään olemassa oleva tai suunniteltu ilmaisin ei voinut poimia heidän harkitsemaansa pieniä signaaleja pertubatiivisesta järjestelmästä. Silti hän väittää, että heidän työssään on yksi näkökohta, jonka pitäisi tarjota lohtua nykypäivän astrofyysikoille. Tämä on tosiasia, että se sulkee pois teoreettisen mahdollisuuden (tunnetaan nimellä rappeutuminen), että kun gravitaatioaallonilmaisimet muuttuvat herkemmiksi, on entistä (ei vähemmän) vaikeampaa löytää mustien aukkojen massojen ja muiden ominaisuuksien tiettyjä arvoja. "Se ei tule tapahtumaan", hän sanoo.
Tutkimusta kuvataan Klassinen ja kvanttipainovoima.
- SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
- Lähde: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-could-reveal-hidden-histories-of-black-holes/
- :On
- $ YLÖS
- a
- Meistä
- AC
- Tili
- tarkka
- tunnustaa
- Lisää
- Jälkeen
- Kaikki
- analyysi
- analyyttinen
- ja
- Toinen
- lähestymistapa
- OVAT
- kiistellä
- väittää
- taiteellinen
- AS
- ulkomuoto
- At
- Tekijät
- BE
- tulevat
- ovat
- Paremmin
- Musta
- Musta aukko
- mustat aukot
- toi
- by
- laskea
- laskelmat
- CAN
- Kanada
- kaapata
- kuljettaa
- tapauksissa
- syyt
- muuttaa
- lataus
- sulautua yhteen
- kerätä
- College
- mukavuus
- tuleva
- täydellinen
- täysin
- Harkita
- harkittu
- jatkuvasti
- kontrasti
- voisi
- luotu
- Nykyinen
- käyrä
- tiedot
- on kuvattu
- kuvaus
- yksityiskohta
- havaittu
- määritetty
- vaikea
- kadota
- tekee
- epäilyksiä
- maa
- helpompaa
- päästö
- käytössä
- energia
- tarpeeksi
- täysin
- yhtälöt
- olennaisesti
- Jopa
- tapahtuma
- lopulta
- olemassa
- Käyttää hyväkseen
- Falling
- kuuluisa
- Ominaisuus
- Etunimi
- asennus
- varten
- muoto
- muodostivat
- Eteenpäin
- löytyi
- Taajuus
- alkaen
- tulevaisuutta
- tuottaa
- tietty
- painovoiman
- Painovoima -aallot
- Kasvaa
- tapahtua
- Olla
- auttaa
- kätketty
- Reikä
- Holes
- Etusivu
- Horizons
- Miten
- HTTPS
- kuva
- in
- Muilla
- Mukaan lukien
- tiedot
- sen sijaan
- Instituutti
- kysymys
- IT
- SEN
- jpg
- tuntemus
- tunnettu
- suuri
- laser
- uusin
- Liidit
- vuotaa
- Todennäköisesti
- Lissabon
- vähän
- Lontoo
- menettää
- Louisiana
- tehty
- ylläpitää
- tehdä
- Massa
- massat
- massiivinen
- asia
- Matters
- max-width
- mitata
- mitat
- mittaus
- mekaniikka
- miljoonia
- lisää
- eniten
- moninkertainen
- Luonnollinen
- Lähellä
- Tarve
- Uusi
- Huomautuksia
- numerot
- useat
- objekti
- esineet
- of
- kampanja
- on
- ONE
- avata
- Muut
- paketit
- paria
- Paperi
- Paradoksi
- ehkä
- vaihe
- Fotonit
- PHP
- poimitaan
- Paikka
- suunnitteilla
- Platon
- Platonin tietotieto
- PlatonData
- Kohta
- pistettä
- Portugali
- mahdollisuus
- mahdollinen
- Käytännön
- aiemmin
- ominaisuudet
- ehdotettu
- laittaa
- palapeli
- Kvantti
- Kvanttimekaniikka
- toipua
- jäädä
- tutkimus
- Tutkimusten mukaan
- Tutkijat
- ratkaiseminen
- paljastaa
- Revealed
- säännöt
- sama
- sanoo
- tutkijat
- koska
- sensible
- shouldnt
- merkki
- signaalit
- allekirjoitukset
- samankaltainen
- Yksinkertainen
- pieni
- So
- Ratkaisumme
- jonkin verran
- lähde
- Tila
- erityinen
- Kierre
- levitä
- Osavaltio
- Stephen
- Yhä
- vahva
- taistelu
- niin
- Ehdottaa
- ympäröivä
- järjestelmä
- että
- -
- tiedot
- Lähde
- UK
- heidän
- teoreettinen
- Nämä
- ajatus
- Kautta
- thumbnail
- tied
- aika
- ajoitus
- että
- tämän päivän
- liian
- Yhteensä
- kehityskaari
- Uk
- yliopisto
- us
- hyödyllisyys
- arvot
- kautta
- Aalto
- aallot
- Tapa..
- HYVIN
- Mitä
- joka
- vaikka
- tulee
- with
- sisällä
- sanoja
- Referenssit
- treenata
- työskenteli
- olisi
- saannot
- zephyrnet