Νέες εξισώσεις που ανέπτυξαν Βρετανοί ερευνητές επιτρέπουν στους φυσικούς να υπολογίζουν πότε ο χρόνος σταματά στην καρδιά μιας μαύρης τρύπας.
Η έρευνα, που δημοσιεύεται στο Proceedings of the Royal Society A, δείχνει πότε μια μαύρη τρύπα φτάνει στο τελικό στάδιο της εξέλιξής της, μια κατάσταση που ονομάζεται «χωροχρόνος του Κερ».
Σε αυτή την κατάσταση, ασύλληπτη για την ανθρώπινη φαντασία, ο χρόνος παγώνει και κηρύσσει την ανεξαρτησία του από το χωροχρόνο.
Οι μαύρες τρύπες -σημεία όπου συγκεντρώνεται μάζα άπειρης πυκνότητας- θα συνεχίσουν να προβληματίζουν για καιρό τους φυσικούς, αφού κανείς δεν μπορεί να γνωρίζει τι συμβαίνει στο εσωτερικό τους: οι εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν παύουν να ισχύουν όταν κανείς βρεθεί μέσα στη μελανή οπή.
Οι μαύρες τρύπες «βρίσκονται πραγματικά πέρα από τη φυσική που γνωρίζουμε» σχολιάζει στο Space.com o Χουάν Αντόνιο Βαλιέντε Κρουν, μαθηματικός του Πανεπιστημίου του Λονδίνου Queen Mary.
«Για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, θα έπρεπε να εφεύρουμε μια νέα φυσική» προσθέτει.
Όμως, παρόλο που οι φυσικοί αγνοούν παντελώς τα τεκταινόμενα μέσα στις μαύρες τρύπες, περιέργως μπορούν να υπολογίσουν με ακρίβεια την τελική κατάσταση της εξέλιξής τους.
Οι εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι ώριμες μαύρες τρύπες έχουν περάσει στην κατάσταση του χωροχρόνου του Κερ, στην οποία ο χρόνος είναι ανεξάρτητος του χωροχρόνου.
«Θα μπορούσε κανείς να πει ότι, από τη στιγμή που [η μαύρη τρύπα] θα φτάσει σε αυτή την κατάσταση, δεν συμβαίνουν πια περαιτέρω διαδικασίες» εξηγεί ο Δρ Βαλιέντε Κρουν.
Οι εξισώσεις που ανέπτυξε η ομάδα του υπολογίζουν πόσο χρόνο χρειάζεται μια μαύρη τρύπα για να φτάσει στην τελική κατάσταση Κερ.
Για να λύσουν τις νέες εξισώσεις στην περίπτωση μιας οποιασδήποτε μαύρης τρύπας, οι φυσικοί θα χρειάζονταν μόνο να μετρήσουν τη μάζα της.
Αυτό μπορεί να γίνει μεταξύ άλλων μετρώντας τη διάμετρο του λεγόμενου «ορίζοντα των γεγονότων» -το όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει επιστροφή. Από τη στιγμή που ένα αντικείμενο, ακόμα και τα φωτόνια του φωτός, περάσουν τον ορίζοντα των γεγονότων, χάνονται για πάντα μέσα στη μαύρη τρύπα.
Οι εξισώσεις δείχνουν ότι, όσο μεγαλύτερος είναι ο ο ορίζοντας των γεγονότων, και επομένως η μάζα της μαύρης τρύπας, τόσο λιγότερος είναι ο χρόνος που χρειάζεται η μαύρη τρύπα για να φτάσει στην κατάσταση Κερ.
Για τις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Γαλαξία, ο χρόνος μέχρι το τέλος του χρόνου μπορεί να είναι μόλις μερικά δευτερόλεπτα.
Η έρευνα, που δημοσιεύεται στο Proceedings of the Royal Society A, δείχνει πότε μια μαύρη τρύπα φτάνει στο τελικό στάδιο της εξέλιξής της, μια κατάσταση που ονομάζεται «χωροχρόνος του Κερ».
Σε αυτή την κατάσταση, ασύλληπτη για την ανθρώπινη φαντασία, ο χρόνος παγώνει και κηρύσσει την ανεξαρτησία του από το χωροχρόνο.
Οι μαύρες τρύπες -σημεία όπου συγκεντρώνεται μάζα άπειρης πυκνότητας- θα συνεχίσουν να προβληματίζουν για καιρό τους φυσικούς, αφού κανείς δεν μπορεί να γνωρίζει τι συμβαίνει στο εσωτερικό τους: οι εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν παύουν να ισχύουν όταν κανείς βρεθεί μέσα στη μελανή οπή.
Οι μαύρες τρύπες «βρίσκονται πραγματικά πέρα από τη φυσική που γνωρίζουμε» σχολιάζει στο Space.com o Χουάν Αντόνιο Βαλιέντε Κρουν, μαθηματικός του Πανεπιστημίου του Λονδίνου Queen Mary.
«Για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, θα έπρεπε να εφεύρουμε μια νέα φυσική» προσθέτει.
Όμως, παρόλο που οι φυσικοί αγνοούν παντελώς τα τεκταινόμενα μέσα στις μαύρες τρύπες, περιέργως μπορούν να υπολογίσουν με ακρίβεια την τελική κατάσταση της εξέλιξής τους.
Οι εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι ώριμες μαύρες τρύπες έχουν περάσει στην κατάσταση του χωροχρόνου του Κερ, στην οποία ο χρόνος είναι ανεξάρτητος του χωροχρόνου.
«Θα μπορούσε κανείς να πει ότι, από τη στιγμή που [η μαύρη τρύπα] θα φτάσει σε αυτή την κατάσταση, δεν συμβαίνουν πια περαιτέρω διαδικασίες» εξηγεί ο Δρ Βαλιέντε Κρουν.
Οι εξισώσεις που ανέπτυξε η ομάδα του υπολογίζουν πόσο χρόνο χρειάζεται μια μαύρη τρύπα για να φτάσει στην τελική κατάσταση Κερ.
Για να λύσουν τις νέες εξισώσεις στην περίπτωση μιας οποιασδήποτε μαύρης τρύπας, οι φυσικοί θα χρειάζονταν μόνο να μετρήσουν τη μάζα της.
Αυτό μπορεί να γίνει μεταξύ άλλων μετρώντας τη διάμετρο του λεγόμενου «ορίζοντα των γεγονότων» -το όριο πέρα από το οποίο δεν υπάρχει επιστροφή. Από τη στιγμή που ένα αντικείμενο, ακόμα και τα φωτόνια του φωτός, περάσουν τον ορίζοντα των γεγονότων, χάνονται για πάντα μέσα στη μαύρη τρύπα.
Οι εξισώσεις δείχνουν ότι, όσο μεγαλύτερος είναι ο ο ορίζοντας των γεγονότων, και επομένως η μάζα της μαύρης τρύπας, τόσο λιγότερος είναι ο χρόνος που χρειάζεται η μαύρη τρύπα για να φτάσει στην κατάσταση Κερ.
Για τις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Γαλαξία, ο χρόνος μέχρι το τέλος του χρόνου μπορεί να είναι μόλις μερικά δευτερόλεπτα.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου