Sõltumata mustade aukude olemasolu tõendite arvust jäävad need teoreetilise füüsika piiridesse. Nende omaduste - struktuuri, kiiratava valguse puudumise, asukoha ja töö tõttu - jäävad varjudesse mustad augud. Kuid mitte kõik teadlased, sealhulgas Stephen Hawking, ei usu, et traditsioonilised mustad augud peavad tingimata jääma moodsa füüsika raamidesse (siiski võivad neil olla ideaalsed matemaatilised lahendused) - mõned lähevad kaugemale ja väidavad, et peaksime need asendama ühe palju alternatiive.
Mõned alternatiivid hõlmavad gravastareid, hübriidseid ussiauke ja kvarktähti. Eelmisel aastal esitasid kaks astrofüüsikut - Carlo Rovelli (Touloni ülikool, Prantsusmaa) ja Francesca Vidotto (Redboundi ülikool Hollandis) - veel ühte teoreetilist objekti, mida nimetatakse Plancki täheks (Plancki täht). See ei asenda mustade aukude standardiseeritud mudelit kui sellist, vaid kujutab seda ümber.
Mustal augul on tavaliselt kaks põhikomponenti: sündmuse horisont ja singulaarsus ise. Sündmuse horisont on üsna lihtne: see on punkt, mille ületamisel ei saa miski mustast august lahkuda. Singulaarsust (musta augu süda) on seevastu palju raskem mõista.
Ruumi-aegne kõverus selles lõputult tihedas punktis muutub lõpmatuks. Selle tulemusena ei saa me loogiliselt aru, mis toimub ainsuses. Veelgi hullem: see, milleni jõuame, rikub korraga mitut universaalset reeglit või seadust.
Suurim probleem on seotud sellega, kuidas must auk töödeldakse teavet - teavet, mis kirjeldab kõige selle kvantseid omadusi, mida must auk on alla neelanud. Füüsikud ütlevad, et teavet ei saa - ei tohiks - hävitada, kuid tundub, et see juhtub siis, kui paratamatu singulaarsus seda sisse imeb. See saladus, mida nimetatakse musta augu teabeparadoksiks, on äärmiselt oluline, kuid naaseme selle juurde hiljem.
Mis on Plancki täht?
Reklaamvideo:
Plancki täht toetub nn suure põrke hüpoteesile; selle teooria järgi on universum kohanenud lõputu surma ja taassünni tsükliga. Teisisõnu, suur pauk ei olnud tingimata kõige algus - just see universumi versioon. Enne meie oma oli veel üks universum: pärast ülemäärast laienemist see kokku tõmbus, varises kokku ja algas uuesti (midagi taaskehastumise taolist, ainult kosmilises skaalas).
Arvatakse, et sellele tagasilöögile eelneb kokkutõmbumine, mis on Suure Paugu vastand, kui universumi paisumine peatub teatud punktis - eriti siis, kui aegruumi keskmine tihedus muutub kriitiliseks. Pärast kokkuvarisemise algust peaks kogu olemasolev aine kokku kukkuma ülitihedasse olekusse (võib-olla midagi sarnast musta augu singulaarsusele).
Tagasilöök algab kohe, kui asi on tihendatud Plancki skaalale; vähemalt nii ütleb teooria. Teadlased usuvad, et kui vaatame läbi võimaliku suure kokkusurumise tagajärjed, võime teoreetiliselt mustade aukude käitumise uuesti läbi vaadata.
Mis oleks, kui supernoova südamiku kokkuvarisemine lõpmatult tihedasse punkti (singulaarsus) - vastavalt meie eeldusele, et nii tekivad tähemassist mustad augud - peatab selle varingu "kvantrõhk", mis näeb välja nagu "takistab elektroni langemist tuumale" aatom ".
See idee iseenesest pole nii absurdne. Lõppude lõpuks võib erirõhk - neutronite degeneratsioon - peatada tähe varisemise teatud massiläve juures (jättes tahapoole neutrontähed või pulsarid), samal ajal kui elektronide degeneratsioon täidab sama ülesannet tähtede puhul, mis kaaluvad sama palju kui meie Päike.
Lisaks tähendaks kvantefekt, mis takistab aine kokkukukkumist lõpmatu tiheduseni, teadlaste arvates suures plaanis seda, et tagasilöök „ei toimu siis, kui universum saavutab Plancki suuruse, nagu varem eeldati; see tekib siis, kui aine energiatihedus saavutab Plancki tiheduse. Universum "põrkab" siis, kui aine energiatihedus jõuab Plancki skaalani, mis on füüsikas võimalikult väike suurus."
"Teisisõnu, kvantgravitatsioon võib muutuda asjakohaseks, kui Universumi maht on Plancki omast 75 suurusjärku suurem," kirjutavad arXiv-plokis avaldatud artikli autorid.
Plancki tähe otsimisel
Muidugi, kui üks neist "objektidest" on olemas, on see kujuteldamatult väike (isegi aatomiga võrreldes), läbimõõduga 10 ^ -10 sentimeetrit. Ja ometi on see 30 suurusjärku suurem kui Plancki pikkus (mis on 1,61619926 x 10 ^ -35 meetrit).
Mis puutub Plancki tähe vaatlejasse ja see on tõesti huvitav, siis eriti ilmne on aja laienemise tegur. Aeg ei lähe liikumise ajal igaühe jaoks ühesuguseks. See voolab Maa pinnal ja madalal orbiidil erinevalt, ehkki mõju on tühine. Puugimise aeg peaks massiivsete tähtede ja planeetide ning mustade aukude ümber dramaatiliselt varieeruma.
Enne kui valgus ületab sündmuste horisondi, hakkab ta tajuma aja laienemist. Me ei saa selles kindel olla - me ei tea isegi, mis mustade aukude sees toimub -, kuid mõned maailma parimad mõtted viitavad sellele, et aeg peatub seal peaaegu täielikult. Kuid seda ei näe väljastpoolt
Kui sellest on raske aru saada ja kui olete näinud filmi Tähtedevaheline, pidage meeles episoodi veemaailmaga. (Spoilerihoiatus). Tänu oma lähedusele Gargantuale - mustale aukule, ussiaugule, mille kaudu meeskond läbis - oli planeedi pinnal viibivate inimeste tund võrdne kümnete aastatega mujal. Seetõttu ja hoolimata asjaolust, et esimene mees maandus sellel planeedil kümme aastat varem, on võimalik, et naiskosmonaut viibis seal ainult paar tundi, kuni teine rühm saabus. Tema majakas oli aktiivne, kuid edastusi ei saadud.
Isegi nii: iga Plancki täht võib elada vaid hetk enne "tagasilööki": ligikaudne "aja pikkus, mida valgus selle ületamiseks vajab". Kuid välise vaatleja jaoks elab see miljoneid või isegi miljardeid aastaid … eksisteerib jätkuvalt musta augu enda kõrval.
Vähem probleeme
Siinkohal hakkate mõistma täpselt seda, mida füüsikud selles puhtteoreetilises mudelis näevad. Lõpuks pöördub see tagasi musta augu ja infoparadoksi juurde. Kui asendame singulaarsuse Plancki tähega, ei ole see paradoks enam teadlaste sõnul probleem.
Nad väidavad, et mõne aja pärast põrkavad mustad augud, mis Hawkingi kiirguse järkjärgulise kiirguse tõttu kogu elu jooksul aeglaselt massi kaotavad, kokku nende südamikes asuvate Plancki tähtede laienemisega: ühel hetkel vabaneb kogu selle salvestatud teave …
Mida veel? Teadlaste sõnul suudavad Plancki tähed "tekitada kvantgravitatsioonilist päritolu tuvastatava signaali lainepikkusega suurusjärgus 10-14 cm". Teisisõnu, võib olla võimalus seda leida või vähemalt kitsendada otsinguvahemikku, vaadates teatud gammakiirte allkirju. Võib-olla oleme sellise allkirja juba leidnud, me lihtsalt ei tea seda.
Ilja Khel
