2015-ös első megfigyelésük óta a gravitációs hullámok lehetővé tették a tudósok számára, hogy nagyszámú, korábban nem látott fekete lyukat észleljenek, és meghatározzák az objektumok egyes jellemzőit – például tömegüket és a Földtől való távolságukat. Egy brit fizikuspár azonban úgy véli, hogy sokkal jobbat kellene csinálni. A kutatók egy új tanulmányukban azzal érvelnek, hogy a gravitációs hullámok részletesen elmondhatják nekünk, hogyan nyelhetik el a fekete lyukak az objektumokat növekedésük során – és ezáltal segíthetnek megoldani a Hawking-sugárzás által előidézett információs paradoxont.
A fekete lyukak arról híresek, hogy felfalnak minden tárgyat, amely átlépi az eseményhorizontjukat. Ugyanakkor úgy gondolják, hogy folyamatosan energiát szivárogtatnak ki az űrbe formájában Hawking sugárzás. Stephen Hawking 1974-ben javasolta, ez a kibocsátás a fekete test sugárzása, amely egy fekete lyuk összezsugorodását és végül eltűnését okozza. A szivárgó fotonok egyetlen nem véletlenszerű tulajdonsága az energiájuk, amelyet a fekete lyuk tömege határoz meg. Ez az emisszió paradoxonhoz vezet: a fekete lyuk minden információt elveszít, amelyet egykor tartalmazott az általa befogott objektumokról, ami ellentmond az információ megsemmisítésének a kvantummechanika által előírt követelményének.
A fizikusok számos lehetséges megoldást javasoltak erre a rejtvényre, amelyek közül a legtöbb magában foglalja az információ finom kódolását a Hawking-sugárzáson belül. De Louis Hamaide és a Theo Torres A londoni King's College munkatársa úgy véli, hogy a gravitációs hullámok természetesebb kiutat kínálhatnak. Azt találták, hogy a fekete lyukba beszívott bármely tárgyról szinte minden információ visszakereshető lenne a feledésbe merüléskor kibocsátott gravitációs sugárzás mérésével.
Eddig a LIGO–Virgo obszervatóriumok észlelték a fekete lyukak gravitációs hullámait. Ezek kilométeres lézeres interferométerek, amelyek érzékelik a fekete lyukpárok által kibocsátott jeleket, miközben egymásba spiráloznak, majd egyesülnek. Ezek a fekete lyukak olyan hatalmasak, hogy gravitációs sugárzásuk elég erős ahhoz, hogy a Földre terjedő fényévek milliói után is kimutathatóak maradjanak.
Becsapódó tárgy
Hamaide és Torres új kutatásukban ehelyett a Schwarzschild fekete lyukakba eső nagyon kicsi tárgyak által kibocsátott sugárzást veszik figyelembe – ezek olyan fekete lyukak, amelyek nem forognak és nincs elektromos töltésük. A duó számításai a perturbációs elméletet használják ki, amely lényegében a fekete lyuk tulajdonságainak korrekciója a beeső objektum által. Ez a megközelítés pontos, analitikus kifejezést ad a kibocsátott sugárzásra – ellentétben a két hasonló tömegű test viselkedésének kiszámításához szükséges numerikus szimulációkkal és görbeillesztésekkel.
Az egyenletek átdolgozása során a kutatók azt találták, hogy a beeső tárgy által hagyott aláírás meglepően egyszerű. Míg a fekete lyuk tömege a gravitációs hullámok frekvenciájához van kötve, a befogott objektum tömege ehelyett a hullámok amplitúdójába van kódolva. A befogás időzítését a sugárzás fázisa árulja el, pályája pedig több nézőpontból történő emissziós megfigyeléssel számolható ki.
Hamaide fenntartja, hogy ezeket az adatokat sokkal könnyebb lenne összegyűjteni és értelmezni, mint a Hawking-sugárzásból talán megszerezhető „nagyon szétszórt” információkat. „Azt látjuk, hogy az információk nagyon szép csomagokban érkeznek” – teszi hozzá.
Más kutatók azonban szkeptikusak ezeknek a gravitációs hullámoknak a hasznosságával kapcsolatban. Robert Mann A kanadai Waterloo Egyetem munkatársa azt állítja, hogy nem az a fontos, hogy milyen objektumok esnek bele a fekete lyukba, miután az kialakult, hanem az, hogy mi okozta a fekete lyukat. Azt is elmondja, hogy a szerzők érvényes álláspontot képviselnek a fekete lyukról, amely „alapvetően nyitott kvantumrendszer”, de megjegyzi, hogy nagyon kevés kvantum- vagy akár félklasszikus elemzést végeznek.
Kvantum deficit
Hamaide és Torres elismeri, hogy az aláírások teljesen klasszikusak, míg az objektum teljes leírása kvantummechanikai lenne – a hullámfüggvény formájában. Számításaik szerint a klasszikus információk jóval több mint 99.9%-át teszik ki az összesnek, de rámutatnak arra, hogy az információs paradoxon teljes feloldása esetén csak 100% lesz. Más szóval, azt mondják, bármilyen pontosak is a mérések, az elemzésük soha nem fogja visszanyerni az összes információt egy fekete lyukból.
Tény, Vitor Cardoso A portugáliai Lisszaboni Egyetem és a koppenhágai Niels Bohr Intézet munkatársa azt állítja, hogy nem lehet minden esetben mérni a klasszikus információt – tekintettel arra, hogy a teljes gömbszimmetriával összeomló anyag nem generálna gravitációs hullámokat. Cardoso azt is kétli, hogy gyakorlati méréseket lehetne végezni – mivel szerinte több, végtelenül érzékeny detektorra lenne szükség a forrás körül.
Jorge Pullin Az amerikai Louisiana Állami Egyetem munkatársa szintén szkeptikus a legújabb munka gyakorlati hasznosságával kapcsolatban, miközben dicséri a szerzők „érdekes pontjait az információkereséssel kapcsolatban”. Megjegyzi, hogy a gravitációs hullámok jelenlegi megfigyelései nehezen oldják meg az ütköző objektumok tömegét és spinjét (beleértve az utóbbi jelét is). „Ez valószínűleg nem fog túl sokat változni a közeljövőben” – teszi hozzá.
Hamaide elismeri, hogy a pertubatív rendszer általuk vizsgált apró jeleket egyetlen meglévő vagy tervezett detektor sem tudta felvenni. Ennek ellenére azzal érvel, hogy munkájuknak van egy olyan aspektusa, amely megnyugtatja a mai asztrofizikusokat. Ez az a tény, hogy kizárja azt az elméleti lehetőséget (degenerációként ismert), hogy a gravitációs hullám detektorok érzékenyebbé válásával egyre nehezebb lesz (nem kevésbé) meghatározni a fekete lyuk tömegére és egyéb tulajdonságaira vonatkozó konkrét értékeket. „Ez nem fog megtörténni” – mondja.
A kutatás leírása a Klasszikus és kvantumgravitáció.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-could-reveal-hidden-histories-of-black-holes/
- :is
- $ UP
- a
- Rólunk
- AC
- Fiók
- pontos
- elismerni
- Hozzáteszi
- Után
- Minden termék
- elemzés
- Analitikai
- és a
- Másik
- megközelítés
- VANNAK
- érvel
- azt állítja,
- művészi
- AS
- megjelenés
- At
- szerzők
- BE
- válik
- hogy
- Jobb
- Fekete
- Black Hole
- fekete lyukak
- hozott
- by
- számít
- számítások
- TUD
- Kanada
- elfog
- visz
- esetek
- okai
- változik
- díj
- egyesül
- gyűjt
- Főiskola
- kényelem
- érkező
- teljes
- teljesen
- Fontolja
- figyelembe vett
- folyamatosan
- kontraszt
- tudott
- készítette
- Jelenlegi
- görbe
- dátum
- leírt
- leírás
- részlet
- észlelt
- eltökélt
- nehéz
- eltűnik
- Ennek
- kétségek
- föld
- könnyebb
- kibocsátás
- engedélyezve
- energia
- elég
- teljesen
- egyenletek
- lényegében
- Még
- esemény
- végül is
- létező
- Exploit
- Eső
- híres
- Funkció
- vezetéknév
- szerelvény
- A
- forma
- alakult
- Előre
- talált
- Frekvencia
- ból ből
- jövő
- generál
- adott
- gravitációs
- Gravitációs hullámok
- Nő
- történik
- Legyen
- segít
- Rejtett
- Lyuk
- Holes
- Kezdőlap
- Horizons
- Hogyan
- HTTPS
- kép
- in
- Más
- Beleértve
- információ
- helyette
- Intézet
- kérdés
- IT
- ITS
- jpg
- tudás
- ismert
- nagy
- lézer
- legutolsó
- vezetékek
- szivárog
- Valószínű
- Lisszabon
- kis
- London
- veszít
- Louisiana
- készült
- fenntartja
- csinál
- Tömeg
- tömegek
- tömeges
- Anyag
- számít
- max-width
- intézkedés
- mérések
- mérő
- mechanika
- Több millió
- több
- a legtöbb
- többszörös
- Természetes
- Közel
- Szükség
- Új
- Megjegyzések
- számok
- számos
- tárgy
- objektumok
- of
- ajánlat
- on
- ONE
- nyitva
- Más
- csomagok
- párok
- Papír
- Paradoxon
- talán
- fázis
- Fotonok
- PHP
- válogatott
- Hely
- tervezett
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- pont
- Portugália
- lehetőség
- lehetséges
- Gyakorlati
- korábban
- ingatlanait
- javasolt
- tesz
- kirakós játék
- Kvantum
- Kvantummechanika
- Meggyógyul
- marad
- kutatás
- Kutatások szerint
- kutatók
- megoldása
- mutatják
- Revealed
- szabályok
- azonos
- azt mondja,
- tudósok
- látás
- érzékeny
- kellene
- <p></p>
- jelek
- aláírások
- hasonló
- Egyszerű
- kicsi
- So
- Megoldások
- néhány
- forrás
- Hely
- különleges
- Centrifugálás
- terjedése
- Állami
- István
- Még mindig
- erős
- Küzdelem
- ilyen
- javasolja,
- környező
- rendszer
- hogy
- A
- az információ
- The Source
- Az Egyesült Királyságban
- azok
- elméleti
- Ezek
- gondoltam
- Keresztül
- miniatűr
- Bekötött
- idő
- időzítés
- nak nek
- mai
- is
- Végösszeg
- röppálya
- Uk
- egyetemi
- us
- hasznosság
- Értékek
- keresztül
- hullám
- hullámok
- Út..
- JÓL
- Mit
- ami
- míg
- lesz
- val vel
- belül
- szavak
- Munka
- dolgozzanak ki
- dolgozott
- lenne
- hozamok
- zephyrnet