W przyszłości zarówno wszechświat, jak i materia mogą wyparować i zniknąć: badanie

Julio Garcia G. Dziennikarz naukowy

W jednym ze swoich najbardziej charakterystycznych dzieł literackich „Wynalazek Morela” Adolfo Bioy Casares Nawiasem mówiąc, wielki przyjaciel Jorge Luis Borges, zabiera nas na pozornie bezludną wyspę, gdzie Ludzie stworzeni z maszyn żyją razem który był ukryty w ziemi.

Ci ludzie – Ich istnienie może nie być prawdziwe, ponieważ maszyny przywracają je do życia, jakby wychodziły z hologramów- Odkrył je mężczyzna, który przybył na wyspę, uciekiniera, któremu udało się żyć i wchodzić z nimi w interakcje. Ale jeśli maszyny są wyłączone lub uszkodzone, Wtedy postacie przestają istnieć.

Kto lub kto wynalazł maszyny, które ożywiają postacie na tej wyspie? Uciekinier nie uważa go za takiego Bioy Casares pozostawia otwarte na wyobraźnię Od czytelnika, który go zbudował. Być może nikt ich nie zbudował i stały tam od zawsze, choć to drugie wydaje się mało prawdopodobne.

Maszyny, które czynią ludzi z „wynalazku Morella” Może mieć podobieństwa z rzeczywistością. Chodzi o to, że ta idea, czy wszechświat, który obserwujemy, jest wytworem umysłu nadrzędnych istot, czy też maszyn, które nadają mu znaczenie, zawsze tam była, Chociaż nie zostało to zweryfikowane.

To, co zostało udowodnione – dzięki badaniom naukowym – to fakt Wszechświat powstał w wyniku Wielkiego Wybuchu około 13,6 miliarda lat temu. Nie wiadomo jednak, czym była „iskra” ani co spowodowało eksplozję. Niewiele wiadomo o tym, jak powstał wszechświat.

Wydaje mi się, że to samo stało się wiele lat temu z czarnymi dziurami. Jego istnienie zostało udowodnione Ogólna teoria względności EinsteinaAle Nie odnotowano obserwacji potwierdzających ich obecność w warunkach kontrolnych (Stało się to kilkadziesiąt lat później).

Na szczęście równolegle do uciekiniera z powieści Bioya Casaresa, któremu udaje się odkryć część prawdy o maszynach, które ożywiają bohaterów wyspy – w tym Muriel – Stephen Hawking w 1974 roku zaproponował nowy pomysł Wyjaśnienie, co może się stać z czarnymi dziurami, gdy tracą masę i energię. Czy wyparujesz w nicość?

Propozycja brytyjskiego fizyka tzw Promieniowanie HawkingaCzy to jest horyzont zdarzeń z czarnej dziury Emitują cząstki elementarne i promieniowanie. Więc, Im mniejsza czarna dziura, tym większa ilość emitowanego promieniowania Hawkinga W ten sposób skurcz, którego doświadcza, będzie szybszy. Kiedy czarna dziura wyparuje i zniknie, spowoduje to potężną eksplozję.

pomimo Promieniowania Hawkinga nie zaobserwowano bezpośrednio W czarnej dziurze jest ich znacznie więcej Dowody potwierdzają jego istnienie.

Do tego stopnia, że ​​kilka dni temu, 2 czerwca, opierając się na istniejących pracach nad promieniowaniem Hawkinga, grupa fizyków zaproponowała nową teorię, według której twierdzą, że Wszystkie obiekty posiadające masę mogą w końcu zniknąć. Oznacza to, że wyparują nie tylko galaktyki, gwiazdy i planety, ale również one wyparują To samo stanie się z samym wszechświatem.

Chociaż jest to radykalna i nieco kontrowersyjna propozycja, czytamy w pracy pojawił się opublikowany w prestiżowym czasopiśmie Fizyczne listy przeglądowe I jest podpisany przez wybitnych badaczy, takich jak Michał Wendrick przyłączać Uniwersytet Radbouda w Holandii.

Wondrak i współpracownicy argumentują m.in Nawet jeśli obiekty nie mają horyzontu zdarzeń Podobnie jak w przypadku czarnych dziur, mogą one również zniknąć martwe gwiazdy, które ostatecznie mogą wyparować.

On horyzont zdarzeń Jest to sferyczna powierzchnia otaczająca czarną dziurę Grawitacja jest bardzo silna Absolutnie nic – nawet światło poruszające się z prędkością 300 000 kilometrów na sekundę – nie może uciec po przekroczeniu bariery horyzontu.

Z drugiej strony promieniowanie zaproponowane przez Hawkinga dla czarnych dziur zrodziło się z jego pomysłu Pustka nie istnieje. Oznacza to, że nawet w regionach wszechświata, gdzie nic nie jest tym, czym się wydaje, Przestrzeń jest pełna małych wibracji że gdyby mieli dość energii, Losowo eksploduj na wirtualne cząstkiproducent pakiety światła lub fotonów.

Tak więc w swoim fikcyjnym eseju z 1974 roku Hawking słusznie stwierdza, że ​​intensywna siła grawitacji występująca w Horyzonty zdarzeń czarnych dziur generowałyby fotony lub kwanty światła. W rzeczywistości grawitacja, zgodnie z ogólną teorią względności, Jest to zniekształcenie czasoprzestrzeni Tak intensywne, że pola kwantowe – występujące w całym wszechświecie – Stają się bardziej zniekształcone, gdy zbliżają się do horyzontu zdarzeń z jednego z tych otworów.

Teraz, jeśli czarne dziury mogą skręcać i zakrzywiać czasoprzestrzeń wokół nich, Dlaczego nie robią tego samego z cząstkami i materią, które na nie spadają? W rzeczywistości Hawking zasugerował, że ekstremalne zniekształcenie czasoprzestrzeni, które istnieje wokół czarnej dziury Jest w stanie wytwarzać skoki energii i niedopasowania, które ostatecznie doprowadzą do powstania fotonów Zdolny do wydobywania energii z pola energetycznego czarnej dziury, aby później eksplodować.

Jeśli było Cząsteczki takie jak fotony uciekają z czarnej dziury w wyniku eksplozjijest jasne, że Kradnie energię czarne dziury, aby tak się stało. kiedy występuje to zjawiskoCząsteczki dosłownie kradną energię z czarnej dziuryco oznacza, że ​​po bardzo długim czasie czarne dziury ostatecznie stracą całą swoją energię i całkowicie znikną.

Jeśli pole grawitacyjne (zniekształcenie czasoprzestrzeni na ekstremalnych poziomach) jest wszystkim, czego potrzebujemy do wytworzenia fotonów i fluktuacji kwantowych: Co może uniemożliwić obiektowi o masie zakrzywionej przez czasoprzestrzeń wytwarzanie promieniowania Hawkinga? I możemy pójść dalej z pytaniem: czy promieniowanie Hawkinga wymaga specjalnego przypadku horyzontu zdarzeń czarnej dziury, czy też może wystąpić w dowolnym miejscu we wszechświecie, nawet bez horyzontu zdarzeń?

Aby odpowiedzieć na te pytania, Wondrak i jego współpracownicy postanowili przeanalizować promieniowanie Hawkinga z perspektywy procesu zwanego promieniowaniem Efekt Schwingera. Teoretycznie pod tym wpływem Materia może powstać z silnych zniekształceń wywołanych polem elektromagnetycznym.

za pośrednictwem aplikacji Efekt Schwingera Hawkinga, zespół fizyków stworzył model matematyczny, który się powtarzał Promieniowanie Hawkinga W przestrzeniach doświadczających takiego zakresu natężenia pola grawitacyjnego, że doszli do wniosku, że horyzont zdarzeń nie jest konieczny, aby energia mogła powoli uciekać z dowolnego masywnego ciała (takiego jak gwiazda) w postaci światła. W rzeczywistości wystarczy pole grawitacyjne fotony (które tworzą światło) Ogromne obiekty mogą uciec.

W związku z tym Walter Van Suilikom, jeden z autorów artykułu badawczego, stwierdził w niedawnym oświadczeniu, że „Pokazujemy, że z dala od czarnej dziury zakrzywienie czasoprzestrzeni odgrywa ważną rolę w powstawaniu promieniowania”. Powiedział też, że „cząsteczki są już tam oddzielone [más allá del agujero negro] przez siły pływowe generowane przez pole grawitacyjne”.

Najbardziej oczywista jest teoria tych fizyków Nie rzuca dużo światłana razie, o tym, co stanie się w przyszłości z rzeczami, które są we wszechświecie, Nie mówiąc już o tym, co może się wydarzyć za miliardy lat.

Chociaż jest to możliwe Ponieważ materiał, z którego wykonane są gwiazdy i planety, to wiekiprzejdzie przemianę energetyczną do znacznie niższego stanu energetycznego.

W tej chwili fizycy teoretyczniktórej misją jest budowanie teorii i modeli o wszechświecie z wykorzystaniem potęgi matematykiPrzed nami teraz wyzwanie udowodnienia lub obalenia tego, co przedstawił Wondrak i jego zespół Fizyczne listy przeglądowe.

To nie będzie tak proste, jak przyszłe badania Będą musieli eksperymentalnie to udowodnić lub obalić. W tym celu należałoby – być może – przeanalizować informacje, które z niego pochodzą fale grawitacyjnektóre z wielkim trudem docierają do ziemi.

Fale te – których istnienie zostało już udowodnione – Jest to bezpośredni dowód na zniekształcenie czasoprzestrzeni, gdy występują masywne obiekty Jak gwiazdy i czarne dziury.

Największym wyzwaniem dla fizyków będzie również możliwość standaryzacji Ogólna teoria względności (który opisuje masywne obiekty we wszechświecie) z Mechanika kwantowa (który wspaniale opisuje świat cząstek i mikrokosmos, Cegiełki natury).

Być może kluczem do zjednoczenia tych dwóch pozornie przeciwstawnych dziedzin jest, jak na ironię, ich wzajemne uzależnienie (Duży i mały świat), znajduje się w odpowiedziach, których możesz nam udzielić Głębokie badanie czarnych dziur i ich dziwnego zachowania. Z kolei Bernard Carr, słynny profesor matematyki i astronom pochodzenia brytyjskiego, powiedział kiedyś, odwołując się do teorii Stephena Hawkinga, że ​​te „Idą wbrew wierzeniom swoich czasów, ale kiedy już to osiągną, otaczają się pierścieniem prawdy”. Być może pierścień prawdy, o którym mówi Carr Najnowszą propozycją zaczyna krążyć także Michael Wondrak i jego zespół O wszechświecie, który może wyparować, choć udowodnienie tego, a może i obalenie, zajęłoby wiele lat.