Quantum of Science

Prenosimo tekst Nenada Jarića Dauenhauera , objavljen na Index.hr  22. marta 2022. DVIJE nove studije nedavno objavljene u dvama znanstvenim časopisima predstavile su moguće rješenje za paradoks crnih rupa, koji je prije gotovo pola stoljeća prvi objavio britanski fizičar Stephen Hawking. Moguće rješenje problema fizičari su nazvali "kvantne dlake". Ako se ono potvrdi, bit će to veliki pomak u teorijskoj fizici. Što je Hawkingov paradoks? Godine 1976. Hawking je otkrio da će izolirana crna rupa emitirati zračenje na temperaturi koja je određena njezinom masom, nabojem i kutnom količinom gibanja, odnosno spinom, ali na način koji je neovisan o početnom stanju crne rupe. Ona će s vremenom izračiti svu energiju koja je u nju upala i nestati. To bi podrazumijevalo da će objekt, kada jednom upadne u crnu rupu, zauvijek nestati, zajedno sa svim informacijama kodiranim u njemu. No, to je u suprotnosti s temeljnim pravilom klasične i kvantne fizike prema kojem određeno stanje sustava...

Kakve veze imaju jabuke i fizika? Ok, puno veze, ako je istinita anegdota o tome kako je Newtona jabuka inspirisala da se bavi gravitacijom. No šta je s crnim rupama i jabukama? Jedna studija istražuje singularnost, fenomen koji vezujemo za crne rupe, nastalu naglom promjenom orijentacije površine jabuke u podnožju njezine peteljke. U članku objavljenom u Nature Physics pod lakonskim naslovom ,, The Cusp of an Apple " grupa naučnika opisuje kako se singularnost razvija dok jabuka raste iz blage izbočine na stabljici cvijeta u potpuno formiran plod. Naučnici iz SAD-u koristili su fiziku singulariteta za proučavanje udubljenja koje se formira oko stabljike jabuke. Na temelju terenskih i laboratorijskih eksperimenata, kao i simulacija, utvrdili su da je kvržica sama sebi slična, što znači da izgleda isto u različitim fazama rasta jabuke. Također su istraživali pojavu višestrukih kvržica, kao što se ponekad može vidjeti u ovom voću. Fizičari su analizirali 100 jabuka iščupanih iz voć...

Crne rupe su razbojnici, pljačkaši svemira, koji iskrivljuju prostor-vrijeme kontinuum, rade svakojake čudne stvari koje naš um ne može ni pojmiti i - za ručak jedu špagete. Naime, kada proždiru nesretne zvijezde koje im se nađu u blizini, crne rupe ih iskomadaju na froncle, u kosmičke "špagete". U astrofizici, špagetizacija je vertikalno istezanje i horizontalno sabijanje predmeta u dugačke tanke oblike u vrlo jakom nehomogenom gravitacijskom polju.  Naše trenutno znanje o crnim rupama bi dozvolilo nekakvu ovakvu sliku špagetizacije: ako biste nekim slučajem ušli u crnu rupu nogama, gravitacija crne rupe bi vas istezala toliko do ne biste bili nalik dugačkoj špageti. Naravno, ovo je samo karikatura, ali tako nešto se događa sa zvijezdama kada ih "guta" crna rupa" - izduže se. Jedna crna rupa udaljena od nas 214 miliona svjetlosnih godina je upravo to uradila s jednom zvijezdom. Zvijezda imena 2 MASX J04463790-1013349 prije otprilike 214 miliona približila crno...

Astronomi su nedavno otkrili najsnažniji, najudaljeniji sudar crnih rupa, koristeći gravitacijske valove. Dvije gigantske crne rupe su se stopila kad je svemir bio upola mlađi, od kojih je barem jedna bila istinski behemot - 85 puta masivnija od našeg Sunca. Naučnici su procijenili da je spajanjem ova dva giganta nastala crna rupa od gotovo 150 Sunčevih masa, što ovaj objekat stavljaju u raspon u kojem nikada prije nije bila uvjerljivo viđena nijedna crna rupa. Čak se smatralo da se ovo ne može dogoditi sa crnim rupama ove mase, međutim, sada imamo dokaze da može. Događaj je opisan u dva naučna rada, objavljena u Physical Review Letters i Astrophysical Journal Letters Od prve detekcije gravitacionih talasa, 2015. LIGO i Virgo eksperimenti bilježe ove pojave, koje su još jedan dokaz Einstenove Opšte teorije relativnosti. U početku su same detektcije ovog fenomena bile interesantne, ali naučnici su upregli gravitacione talase u još jednu svrhu - procjenu događaja u kojima nastaju ovi ta...

Mislili ste da je jedna crna rupa u središtu galaksije strašna? Mislili ste da u središtu svih galaksija postoji samo po jedna crna rupa? Nije vam dovoljan egzistencijalni horor spoznaje da ove čudovišta postoje? E, sad naučnici kažu kako imaju dokaze da negdje postoje i bande crnih rupa.  Supermasivne crne rupe, koje se nalaze u jezgri mnogih galaksija, izbacuju zrake plazme koje putuju brzinom svjetlosti. Opservacije radio-signala iz ovih mlazeva pokazuju da mlazovi nisu savršeno ravni, ali izgledaju kao da osciliraju. To bi moglo biti uzrokovano ili brzim okretanjem crne rupe, koje zakrivljuju prostor i vrijeme, ili zbog prisustva dvije crne rupe koje kruže jedna oko druge. Jacques Roland sa Sorbonne i njegove kolege koristili su podatke iz radioteleskopa kako bi pobliže proučili mlazeve iz izvora poznatog kao 2201 + 315, a koji je udaljen otprilike 1,46 milijardi parseka (4,76 milijardi svjetlosnih godina). Naučnici su proučavali neobične promjene u mlazu i zaklj...

Sada smo dobili sliku crne rupe , međutim to još ne znači da znamo kako izgledaju. Postoje tajne ove čudnih, zastrašujućih kosmičkih tijela koje ne razumijemo.  Kada prikazujemo crne rupe, od pojednostavljenih crteža do CGI za filmove, prikazujemo kako okolo onoga što bi bila "crna rupa" postoji disk materije koju crna rupa usisava u sebe. Recimo, to obično prikazujemo nekako ovako:  Još 1975. naučnici su predvidjeli da spin-rotacija crne rupe "poravna" materiju - plin i prašinu koju usisava u jednu vrstu diska, koji je u nivo ekvatora crne rupe.  Crna rupa se brzo okreće, što utječe na disk plina i prašine koji ih okružuje. Ovaj pojava se zove Bardeen-Pettersonov efekat ili Bardeen-Petersenovo poravnanje. Međutim, to nije bilo potvrđeno, sve do nedavno, u radu objavljenom u Monthly notices of the Royal Asronomical Society.  rupe.  Matthew Liska sa Univerziteta u Amsterdamu i kolege izmijenili su kod pisan za konvencionalne procesore i ...