Kot raziskovalni subjekti črne luknje še nikoli niso bile bolj svetleče.
Sorodne vsebine
- Zakaj teoretični fizik Sylvester James Gates ne vidi konflikta med znanostjo in religijo
Toda v 70. letih prejšnjega stoletja je priznani fizik Stephen Hawking dejal, da se jim zdi nadlegovanje. Čeprav je sprejel splošno modrost, da so črne luknje popolnoma črne, so njegove enačbe pokazale, da oddajajo delce in oddajajo rahel sijaj, ki mu danes pravimo Hawkingova sevanja. "Zato sem vložil precej truda, da bi se poskušal znebiti tega neprijetnega učinka, " je dejal. "Toda bolj ko sem razmišljal o tem, bolj je odklonil stran."
18. aprila je v gledališču Sanders na univerzi Harvard s predavanjem odprl novo pobudo za raziskovanje črne luknje, ki bo na univerzi s partnerstvom s Harvard-Smithsonian Centrom za astrofiziko.
Ta prizadevanja so usmerjena v preizkušanje, kako se ti entiteti obnašajo - in skrivnost, ki se upogiba, kaj se zgodi, ko se lotite znotraj njih.
Nova pobuda, ki jo je režiral harvardski astrofizik Avi Loeb, postavlja vzklik na tisto, kar je že precej dobro stoletje za črnimi luknjami. Svež poudarek je bil februarja lani, ko je Laser Interferometer Gravitacijsko-valovni observatorij (LIGO) poročal o prvem odkrivanju gravitacijskih valov, kar je potrdilo ključno napoved teorije o splošni relativnosti Alberta Einsteina. Te valovanja v vesolju so se sprožile zaradi oddaljenega trka dveh črnih lukenj, vsaka nekaj desetkrat težja od Sonca.
Ta signal je ponudil morda najbolj oprijemljive dokaze, ki še vedno obstajajo. Še bolje, pokazalo se je, da se premikajo tako, kot so znanstveniki izračunali, kot bi morali. "LIGO je odprl novo okno v našem vesolju, " je dejal Hawking na Harvardu. "Ker se pričakuje več odkritij, me navdušuje možnost novih odkritij."
"Če se vam zdi, da ste v črni luknji, ne obupajte. Izhod je, "se je po otvoritvi nove pobude Harvard-Smithsonian, šalil kozmolog Stephen Hawking. (SAO / CfA) A kolikor črne luknje pritegnejo pozornost, s svojimi čudnimi lastnostmi zdaj sprejemajo dejstva, Hawkingova lastna zgodba odraža vijugasto pot teh predmetov, da bi prišli tja.
Številni govorci so se spomnili, kako je Einstein leta 1915 prvič predstavil svojo teorijo splošne relativnosti, prikaz resničnosti, v kateri se vesoljski čas giblje okoli ogromnih predmetov. Manj kot mesec dni po zadnjem predavanju Einsteina na berlinski akademiji je astronom Karl Schwarzschild iznašel prvo celostno rešitev Einsteinovih enačb.
To zmagoslavje je prišlo z zaskrbljujočo opombo: rešitev je pomenila, da bi lahko obstajala majhna sfera prostora, iz katere ne bi moglo uiti nič, niti svetloba. Einstein, navdušen nad Schwarzchildovo matematično iznajdljivostjo, je bil kljub temu dvomljiv, da je takšno početje lahko kaj drugega kot miselni eksperiment. Tudi Schwarzchild je to domneval. To "očitno ni fizično smiselno", je zapisal v članku iz revije.
Danes se zavedamo, da te tako imenovane "čarobne sfere" lahko in resnično obstajajo. Vemo, na primer, da ima vsaka samospoštujoča galaksija v svojem jedru. Toda isti vzorec se vedno znova pojavlja v zgodbi o črni luknji, sagi je pripovedovala tudi znanstvena pisateljica Marcia Bartusiak v svoji knjigi Črna luknja iz leta 2015. Ko se fiziki lotijo te teme, se navadno sesajo v trnje, nepričakovane težave, ki kljubujejo lahki razlagi.
Tako kot same črne luknje je tudi zdaj Hawkingovo sevanje sprejeto. Toda še danes njegov glavni vpogled, izražen v enačbi, ki površino črne luknje nanaša na informacije, ujete v notranjosti, še vedno vzbuja težave. "Črne luknje poslušajo zelo elegantno in preprosto enačbo, " je dejal Andrew Strominger, fizik, ki sodeluje s Hawkingom in se bo pridružil novi pobudi. "Nimamo pojma, kaj to pomeni. Ta enačba nas tako globoko zmede, kot je bil Einstein v tridesetih letih prejšnjega stoletja glede rešitve Schwarzschilda. "
Reševanje te uganke, da bi pojasnili, kako črne luknje beležijo podrobnosti o materi, ki jo pogoltnejo, je glavni cilj pobude Harvard-Smithsonian. Druga odprta vprašanja vključujejo nastanek ogromnih črnih lukenj, ki jih v oddaljenem vesolju vidijo kot svetle kvazarje, in načine, kako velikanske črne luknje oblikujejo galaksije, ki jih krožijo.
Loeb, ustanovni direktor programa, meni, da je sestavil ekipo z dobrimi možnostmi iskanja odgovorov - in ne gre za to, da deluje kot hype človek. Če bi Združeni narodi od njega zahtevali, da pripravi seznam strokovnjakov za črno luknjo na medzvezdnem tekmovanju v znanosti, je pomislil, koga bi izbral?
"Iskreno povedano, v mojem seznamu so najboljši ljudje, " je dejal v smeh. "Mislim, da s to ekipo lahko premagamo kogar koli na Mlečni poti, to je zagotovo. Sploh ne vem o vesolju. "
Po stoletju, v katerem so črne luknje prehajale od teoretičnih nadlog do nespornih dejstev, je njegova pozitivnost z jezikom v licu lahko odraz sprememb v stališčih. Medtem ko protislovja in zmede črnih lukenj sprva "osramotijo" raziskovalce, kot je Hawking, so iste raziskovalne težave zdaj velike težave pri raziskovalnih skupinah, kot sta LIGO in Loebova pobuda.
Hawkingov lastni govor se je končal s podobno noto optimizma. "Sporočilo tega predavanja je, da črne luknje niso tako črne, kot so naslikane, " je dejal. "Če se vam zdi, da ste v črni luknji, ne obupajte. Obstaja izhod. "
