Те нямат ясен хоризонт на събитията. Това изявление е направено от никой друг Стивън Хоукинг (Стивън Хоукинг); И така, какво означава, че вече няма черни дупки? Зависи от това дали новата идея на Хокинг е правилна и какво разбирате под черна дупка. Искът се основава на нова статия на Хокинг, в който той твърди, че хоризонтът на събитията на черна дупка не съществува.

Хоризонтът на събитията е по същество точката без връщане, когато се приближавате до черна дупка. В общата теория на относителността на Айнщайн хоризонтът на събитията е мястото, където пространството и времето са толкова изкривени от гравитацията (привличане, универсална гравитация), че никога не можете да избягате. Прекосете хоризонта на събитията и можете да се движите само напред, а не назад. Проблемът с "еднопосочния" хоризонт на събитията е, че той води до това, което е известно като информационен парадокс.

Професор Стивън Хоукингдокато летят в нулева гравитация. кредит: Нула G.

Информационният парадокс води началото си от термодинамиката, а именно втория закон на термодинамиката. В най-простата си форма може да се каже като „топлина преминава от горещи предмети към студени предмети“. Но този закон е по-полезен, когато се изразява чрез ентропия. По този начин се формулира като „ентропията на една система никога не може да намалява“. Много хора тълкуват ентропията като мярка за разстройството на системата или "неизползваемата" част от системата. Което би означавало, че всичко винаги трябва да става по-малко полезно с времето. Но ентропията всъщност е нивото на информация, която ви е необходима, за да опишете система. Една подредена система (топки, равномерно разположени в мрежа, така да се каже) е лесна за описание, защото обектите имат прости връзки един с друг. От друга страна, една неупорядочена система (топки, разпръснати на случаен принцип) изисква повече информация за описание, тъй като за тях няма прост модел (модел). Така че, когато вторият закон казва, че ентропията никога не може да намалява, това означава това физическа информациясистемата не може да бъде намалена. С други думи, информацията не може да бъде унищожена.

Проблемът с хоризонта на събитията е, че можете да хвърлите обект (с много ентропия) в черна дупка и ентропията просто ще "изчезне" ("нула"). С други думи, ентропията на Вселената ще стане по-малка, което противоречи на втория закон на термодинамиката. Разбира се, той не взема предвид квантовите взаимодействия, а именно това, което е известно като радиация Хокинг, който Стивън Хоукингза първи път предложен през 1974 г.

Оригиналната идея за радиация Хокингидва от принципа на несигурността Хайзенбергквантова физика. В квантовата физика (квантовата теория) има ограничения за това, което може да се знае за даден обект. Например, не можете да знаете точната енергия на обект. Поради тази несигурност енергията на системата може да варира спонтанно толкова много, че да остане постоянна средно. Хокингдемонстрира, че двойки частици могат да се появят близо до хоризонта на събитията, където една частица се хваща вътре в хоризонта на събитията (леко намалява масата на черната дупка), докато другата може да "избяга" като радиация (отнасяйки част от енергията на черната дупка ).

радиация Хокингблизо до хоризонта на събитията. Кредит: NAU.

Тъй като тези квантови частици се появяват по двойки, те са "заплетени" (квантова връзка). Всъщност няма значение, стига да не искате да излъчвате Хокингизлъчи информацията, съдържаща се вътре в черната дупка. В оригиналната формулировка Хокинг, частиците се появяват на случаен принцип, така че излъчваната радиация от черната дупка е чисто случайна. Следователно радиация Хокингняма да ви позволи да върнете заснета информация.

Да пуснеш радиацията Хокингизнесена информация от черната дупка, заплетената връзка между двойки частици би трябвало да бъде прекъсната на хоризонта на събитията, така че избягалата частица да може вместо това да бъде заплетена с материята, носеща информация вътре в черната дупка. Това нарушение на първоначалното заплитане би накарало частиците да изглеждат като здрава "защитна стена" (защитна стена, "огнена стена") на повърхността на хоризонта на събитията. Това би означавало, че всичко, попадащо в черната дупка, не го е произвело в черната дупка. Вместо това материята ще се изпари, когато бъде излъчена Хокингкогато достигне хоризонта на събитията. Тогава изглежда, че или физическата информация на даден обект се губи, когато попадне в черната дупка (информационен парадокс), или обектите се изпаряват, преди да влязат в черната дупка (парадокс на защитната стена).

В тази нова статия Хокингпредлага различен подход. Вместо гравитацията да огъва пространството и времето в хоризонта на събитията, твърди той, квантовите флуктуации в радиацията са по-добри Хокингсъздават слой турбуленция в тази област. Така че вместо ясен хоризонт на събитията, черната дупка би имала видим хоризонт, който изглежда като хоризонт на събития, но позволява на информацията да изтича. Хокингтвърди, че турбуленцията ще бъде толкова голяма, че информацията, напускаща черната дупка, ще бъде толкова объркана, че не може да бъде възстановена.

Ако Стивън Хоукингправилно, тогава това би разрешило парадокса на информацията/защитната стена, който тормози теоретичната физика. Черните дупки все още биха съществували в астрофизика (тази в центъра на нашата галактика не отива никъде), но те ще загубят хоризонта на събитията. Трябва да се подчертае, че статията не е рецензирана от партньори и малко й липсват подробности. Това е по-скоро представяне на идея, отколкото подробно решение на парадокс. Ще са необходими допълнителни изследвания, за да се определи дали тази идея е решението, което търсим.

Черните дупки са термин, въведен през 1967 г. от американския физик-теоретик Джон Уилър. Така той нарече областта в космоса, чието гравитационно привличане е толкова силно, че дори обекти, движещи се със скоростта на светлината, не могат да го напуснат. Съществуването на черни дупки е в основата на много теории, описващи еволюцията на галактиките и звездите, въпреки че въпросът за реалното им съществуване е свързан с това доколко вярна е теорията на гравитацията. Въпреки факта, че повечето учени не се съмняват в тяхното съществуване, формално тези обекти се считат за хипотетични.

Тъй като черните дупки не излъчват светлина и не я отразяват, тяхното присъствие може да бъде открито само с теоретични методи – например учените посочват бързото въртене на звездите и отклонението на светлинните лъчи близо до центровете на галактиките. Основната характеристика на черната дупка е размерът на нейния хоризонт на събитията - границата, след отвъд която, нищо не може да се върне.

През 1974 г. известният учен Стивън Хокинг предположи, че черните дупки трябва да изчезнат. Мерсини-Хоутън описва напълно нов сценарий: нейните изчисления показаха, че при колапс на звезда възниква така нареченото лъчение на Хокинг, което кара звездата да губи бързо масата си под въздействието на собствената си гравитация. И толкова бързо, че не се превръща в черна дупка, а просто експлодира, без да образува хоризонти на събития.

„Ние изучаваме този проблем повече от 50 години, но това решение ни дава много за размисъл“, казва Мерсини-Хоутън. Много астрофизици смятат, че нашата Вселена произлиза от сингулярност, която започна да се разширява след Големия взрив, но ако черните дупки не съществуват, тогава те очевидно ще трябва да преосмислят идеите си.

МОСКВА, 24 януари - РИА Новости.Британският физик-теоретик Стивън Хокинг, един от основателите на съвременната теория за черните дупки, предлага да се преразгледа една от основните положения на тази теория - съществуването на "хоризонт на събитията" на черна дупка, поради което нито материята, нито енергията може да се върне във външния свят; този "затвор" е само временен, което означава, че черни дупки в обичайния смисъл не съществуват, пише физикът в статия, публикувана в електронната библиотека на университета Корнел.

„В класическата теория няма начин да избягаме от черна дупка<…>(Квантовата теория) обаче позволява на енергията и информацията да „избягат“ от черна дупка“, казва Хокинг, цитиран на уебсайта Nature.

Установени са нови граници на масата за хипотетични черни дупки в LHCФизиците, работещи в CMS детектора на Големия адронен колайдер, анализираха данните за протонните сблъсъци, натрупани през 2012 г., и отново не откриха признаци за раждането на микроскопични черни дупки в ускорителя, но поставиха нови граници на масата за тези обекти.

Едно от основните свойства на черните дупки - и двете "обикновени", които възникват по време на гравитационния колапс на късен етап от еволюцията на масивните звезди, и свръхмасивните в центровете на галактиките - е наличието на хоризонт на събития или сфера на Шварцшилд , границата, отвъд която гравитацията на черна дупка става толкова голяма, че единственият изход е да се превиши скоростта на светлината. Тъй като скоростта на светлината е пределната скорост, тогава, според преобладаващите идеи, нищо не може да остави черна дупка.

Според теорията на Айнщайн, астронавт, летящ през хоризонта на събитията, няма да почувства нищо – само по-късно, когато се приближи до центъра на черната дупка и гравитационният градиент (разликата в силата на гравитацията в различните точки) нараства, тялото му ще разтегнете, докато се превърне в "спагети" и ударете сингулярността в центъра.

2014: какви научни идеи трябва да се пенсиониратИзвестни учени са съставили своя списък с популярни научни идеи, които са загубили своята актуалност в светлината на най-новите изследвания и съвременните възгледи.

През 2012 г. американският физик Джоузеф Полчински, базирайки се на квантовата теория, стигна до заключението, че на хоризонта на събитията трябва да се появи „огнена стена“ от високоенергийни частици и радиационни потоци. Това обаче противоречи на идеите на Айнщайн. Хокинг предложи да се разреши този парадокс чрез „премахване“ на хоризонта на събитията.

Според неговите предположения, квантовите ефекти в близост до черна дупка изкривяват пространство-времето толкова силно, че ясна граница на хоризонта на събитията просто не може да съществува. Според Хокинг съществува "привиден хоризонт" (apparent horizon) - повърхност, върху която излъчването, напускащо центъра на черна дупка, само се забавя. За разлика от класическия хоризонт на събитията, "видимият" може да изчезне в даден момент и това, което е било в черната дупка, може да излезе.

„Липсата на хоризонт на събития означава, че няма черни дупки като обекти, от които радиацията никога не може да избяга“, пише Хокинг.

Самият учен не описва причините, поради които видимият хоризонт може да изчезне, но Дон Пейдж (Дон Пейдж) от Канадския университет в Алберта вярва, че това може да се случи, когато черната дупка, дължаща се на радиацията на Хокинг стане толкова малка, че гравитационните и квантовите ефекти стават неразличим.

Черни дупки не съществуват? 29 септември 2014 г

И сякаш всичко това не беше достатъчно: сега има информация, че те изобщо не съществуват. Женски пол математически доказаноче такива астрофизични обекти като черните дупки просто не могат да съществуват в природата.

Нека разберем по-подробно каква версия е в науката ...

Комбинирайки две на пръв поглед противоположни теории, Лора Мерсини-Хоутън, професор по физика в Колежа за наука и изкуства на Университета на Северна Каролина, математически доказа, че черните дупки изобщо не могат да съществуват. Нейните изследвания не само принуждават учените да преосмислят тъканта на пространство-времето, но и да преосмислят произхода на Вселената.

Черните дупки – термин, популяризиран преди половин век от американския теоретик Джон Уилър – са свръхмасивни релативистки обекти, чието съществуване е в основата на много астрофизични теории, описващи еволюцията на галактики, звезди, квазари. И въпреки че днес съществуването им не е под съмнение сред повечето астрономи, формално тези обекти се считат за хипотетични.

Тъй като тези обекти нито излъчват собствена светлина, нито отразяват извънземна светлина, тяхното присъствие може да се определи само чрез косвени методи. И така, учените са убедени в тяхното съществуване от бързото въртене на звездите в близост до центровете на галактиките и отклонението на светлинните лъчи (лещи), което се наблюдава в близост до тези силно гравитиращи обекти.

Астрономите са наясно с два вида черни дупки – звездни маси и свръхмасивни черни дупки с маса от милиарди слънчеви маси.

Има дебат за съществуването на черни дупки с междинни маси. Смята се, че първият тип се образува по време на колапса на масивни звезди, когато звезда, набъбнала, изхвърля външните си слоеве и се срива навътре под въздействието на собствената си гравитация. Произходът на свръхмасивните черни дупки предизвиква противоречия сред астрономите: дали те са се образували едновременно с Вселената в съсиреци от тъмна материя или по време на срутване на големи газови облаци.

Същото ще се случи, ако Земята се компресира до размера на орех: нейната плътност ще се увеличи толкова много, че никое тяло не може да се откъсне от повърхността й, дори да се движи със скоростта на светлината.

Основната характеристика на черната дупка е размерът на нейния хоризонт на събитията - въображаема повърхност, отвъд която нито тялото, нито информацията могат да се върнат обратно. Красотата на черните дупки е, че те противопоставят една на друга две фундаментални физически теории – теорията на гравитацията на Айнщайн, от която следва възможността за тяхното съществуване, и квантовата теория, която постулира, че никаква информация във Вселената не може да изчезне никъде.

През 1974 г. известният британски учен Стивън Хокинг прогнозира, че черните дупки трябва да се изпарят. Квантовата теория казва, че във физическия вакуум непрекъснато се раждат двойки частица-античастица. В същото време раждането на такива двойки близо до хоризонта на събитията допуска възможността една частица да попадне в черната дупка, а другата да не попадне. Така избягалите частици могат да отнесат много дупки поради така нареченото лъчение на Хокинг.

Прави впечатление, че Хокинг изложи своята теория малко след като се срещна в Москва през 1973 г. със съветските физици Яков Зелдович и Алексей Старобински.

Те убедиха Хокинг, че въртящата се черна дупка може да излъчва електромагнитни вълни и частици.

Марчини-Хоутън математически описва процеса на колапс на масивни звезди и стига до парадокс. Нейните изчисления показаха, че при колапс на звезда се появява радиация на Хокинг, което кара звездата да губи бързо масата си.

И толкова бързо, че плътността на вътрешните области престава да расте и образуването на черна дупка спира.

„Аз самият не мога да се възстановя от шока. Изучаваме този проблем повече от 50 години и това решение ни дава много за размисъл“, каза изследователят.

Изследването, което е изпратено до ArXiv, онлайн хранилище на неревизирани физични изследвания, съдържа точни математически решения на този проблем и е изготвено в сътрудничество с Харалд Пейфър, експерт по математическа относителност от Университета в Торонто (Канада ). Едно по-ранно проучване на Mersini-Huston, също представено на ArXiv през юни, беше публикувано във Physics Letters B и съдържа грубо решение на изследвания проблем.

Експерименталните данни може някой ден да предоставят физическо доказателство, че черните дупки съществуват във Вселената. На този етап обаче, според Мерсини-Хюстън, математическите заключения са окончателни.

Много физици и астрономи смятат, че нашата вселена е възникнала от сингулярност, която започна да се разширява след Големия взрив. Ако обаче сингулярностите не съществуват, учените ще трябва да преосмислят теорията за Големия взрив и дори въпроса дали наистина се е случило.

„Физиците се опитват да обединят тези две теории – теорията на гравитацията на Айнщайн и квантовата механика – от десетилетия и този сценарий привежда теориите в хармония“, казва Мерсини-Хюстън. - Много е важно".

Какво всъщност остава на мястото на масивни звезди може да се разкрие чрез допълнителни наблюдения. В най-новата история вече са наблюдавани експлозии на масивни звезди, така че през 1987 г. астрономите наблюдават най-ярката свръхнова SN 1987A. Все още обаче не са открити нито черна дупка, нито неутронна звезда на нейно място.

източници

http://www.gazeta.ru/science/2014/09/26_a_6235185.shtml

http://arxiv.org/abs/arXiv:1409.1837

http://www.newsfiber.com/p/s/h?v=EYb27xuC%2FrUc%3D+ABi3NuZBMb0%3D

http://nauka21vek.ru/archives/58918

И ще ви напомня нещо друго: или вижте, например, как се случва Оригиналната статия е на сайта InfoGlaz.rfЛинк към статията, от която е направено това копие -

Американски учен предположи, че черните дупки - един от "крайъгълните камъни" на съвременната физика - не съществуват и не могат да съществуват. Предложената от него теория обяснява феномена на тъмната енергия във Вселената.

Според наблюденията на движението на галактиките, извършени през последните години, Вселената е на 70% съставена от така наречената "тъмна" или невидима енергия, поради което се разширява с непрекъснато нарастваща скорост.

Според Nature Джордж Чаплин (George Chapline) от националната лаборатория. Лорънс в Ливърмор предполага, че колапсът на масивни звезди води до образуването не на черни дупки, както смята съвременната астрофизика, а на специални звезди, съдържащи тъмна енергия. „Черни дупки почти сигурно не съществуват“, казва той.

Досега се смяташе, че черните дупки са едно от най-убедителните потвърждения за правилността на общата теория на относителността на Айнщайн, според която гравитацията не е нищо повече от свойство на пространство-времето, деформирано от масивни тела. Според теоретичните принципи, при неконтролируемо компресиране на звезда с маса, надвишаваща определена прагова стойност, този колапс продължава, докато не се „срути“ до точка, от „капана“, от която дори електромагнитното излъчване не може да избяга.

Вярно е, че самият Айнщайн, посочва Джордж Чаплин, не е вярвал в съществуването на черни дупки. „За съжаление той не обясни точно защо“, казва г-н Чаплин. Коренът на проблема, очевидно, е в квантовата механика, друга революционна теория на ХХ век, в чието формиране Айнщайн също взе пряко участие.

От гледна точка на общата теория на относителността във Вселената няма "универсално време". Освен това скоростта на часовника, най-общо казано, не е постоянна и зависи от това къде се намират. В същото време квантовата механика, както посочва Джордж Чаплин, има смисъл само ако съществува универсално време, в противен случай нейният апарат е просто неприложим.

По-специално, очевидното разминаване на двете теории се проявява при опит да се опише физиката на събитията, случващи се близо до така наречения „хоризонт на събитията“ на хипотетична черна дупка. За далечен наблюдател ще изглежда, че времето на практика е спряло тук. Но за екипажа на звезден кораб, падащ при „мислен експеримент“ в черна дупка, времето ще мине както обикновено. „Общата теория на относителността прогнозира, че нищо няма да се случи в хоризонта на събитията“, казва г-н Чаплин.

Въпреки това още преди три десетилетия теоретиците посочиха, че според законите на квантовата механика материята трябва да стане „свръхчувствителна“ към най-малките смущения близо до хоризонта на събитията. „Този ​​резултат бързо беше забравен“, казва г-н Чаплин, „защото не е съгласен с прогнозите на общата теория на относителността. Но всъщност резултатът е абсолютно правилен.”

Странното поведение на материята, посочва той, е характерен признак за качествен "фазов преход" на пространствено-времевия континуум. В този случай колапсът на масивна звезда не води до образуването на черна дупка, а до появата на обект („звезда“), състоящ се от тъмна енергия, в резултат на което възникват интересни и мистериозни гравитационни ефекти.

Отвън такава звезда ще прилича на черна дупка с мощно гравитационно поле. Но вътре в него "отрицателната" гравитация на тъмната енергия може да доведе до факта, че веществото ще "отскочи" от нея. Ако звездата е достатъчно голяма, посочва г-н Чаплин в статията си, „отскачаните“ от нея електрони ще се превърнат в свои собствени античастици – позитрони – които при анихилация с електрони ще доведат до образуването на характерно гама-лъчение. В този случай радиационният спектър на хипотетичен обект с маса от 1 милион слънчеви маси в областта на единици MeV е в добро съответствие с разпределението на 511 keV анихилационна радиация, идваща от централната област на Галактиката. Този спектър също е много подобен на спектъра на изблиците на гама лъчи, което дава възможност да се интерпретират като резултат от падането на материята, но не върху черни дупки, а върху звезди с тъмна енергия. Според Джордж Чаплин Вселената е пълна с „първични“ звезди с тъмна енергия, образувани в зората на Вселената не в резултат на срива на звездите, а в резултат на деформацията на пространство-времето.