Search the Community

Czarne dziury od dziesięcioleci fascynują naukowców, pisarzy i zwykłych zjadaczy chleba. Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, wszystko, co dostaje się do czarnej dziury opada do jej centrum i zostaje tam zniszczone przez gigantyczną grawitację. Centrum to, zwane osobliwością, to nieskończenie mały punkt, w którym przyspieszenie grawitacyjne jest nieskończone. Tam skupia się cała materia czarnej dziury. Na łamach Physical Review Letters ukazał się artykuł autorstwa Steffena Gielena z University of Sheffield i Lucíi Menéndez-Pidal z Universidad Complutense de Madrid, którzy stwierdzają, że osobliwość nie oznacza końca, a raczej nowy początek. Tym nowym początkiem mają być białe dziury, w które zmieniają się czarne dziury. Para uczonych wykorzystała mechanikę kwantową oraz uproszczony teoretyczny model płaskiej dwuwymiarowej czarnej dziury. Od dawna zastanawiano się, czy mechanika kwantowa może zmienić nasze rozumienie czarnych dziur i pozwolić nam zajrzeć w głąb ich prawdziwej natury. Z punktu widzenia mechaniki kwantowej czas nie może się skończyć, gdyż układy ciągle zmieniają się i ewoluują, stwierdza Gielen. Naukowcy pokazali jak, za pomocą praw mechaniki kwantowej, osobliwość wewnątrz czarnej dziury zostaje zastąpiona przez wielki region fluktuacji kwantowych, niewielkich zmian energii, gdzie czas i przestrzeń nie mają końca. W regionie tym czas i przestrzeń zmieniają się w nową fazę, zwaną białą dziurą. To obszar, w którym przestrzeń zaczyna funkcjonować przeciwnie do czarnej dziury. W ten sposób białe dziury mogą być miejscem, gdzie czas się rozpoczyna. O ile czarne dziury wszystko pochłaniają, białe dziury mają wyrzucać z siebie materię, a nawet czas, z powrotem do wszechświata. O ile, zwykle, czas jest postrzegany zawsze w odniesieniu do obserwatora, w naszych badaniach czas pochodzi od tajemniczej ciemnej energii, która wypełnia wszechświat. Proponujemy, by czas był mierzony przez ciemną energię obecną wszędzie we wszechświecie i odpowiedzialną za jego aktualne rozszerzanie się, dodaje Gielen. W artykule ciemna energia została użyta niemal w roli punktu odniesienia, a czas i energia są uzupełniającymi się bytami. To jednak dopiero początek. Hipotetycznie może istnieć obserwator – jakiś hipotetyczny byt – który wejdzie do czarnej dziury, przejdzie przez to, co opisujemy jako osobliwość i pojawi się po drugiej stronie białej dziury. To wysoce abstrakcyjne, ale w teorii może się wydarzyć, stwierdza uczony. Jednak odkładając na bok tego hipotetycznego obserwatora, niezwykle istotnym elementem nowych rozważań jest sugestia, że istnieje głęboka łączność pomiędzy naturą czasu w jego najbardziej podstawowej formie, a ciemną energią, która wypełnia kosmos i rządzi jego rozszerzaniem się. Nowe badania sugerują też inne podejście do prób połączenia grawitacji i mechaniki kwantowej. « powrót do artykułu

Od pewnego czasu Ziemia obraca się szybciej niż zwykle, a 19 lipca ubiegłego roku był najkrótszą dobą od czas rozpoczęcia pomiarów. Trwała ona o 1,4602 milisekundy krócej niż zwykle. W bieżącym roku możemy spodziewać się zaś kolejnych rekordów. Specjaliści przypuszczają, że przeciętna tegoroczna doba będzie o ponad 0,5 milisekundy krótsza niż drzewiej bywało. Poprzednio najkrótsza doba została zmierzona w 2005 roku. Jednak w roku 2019 rekord ten został pobity aż 20 razy. To tym, że długość doby się zmienia ludzkość dowiedziała się w latach 60. ubiegłego wieku, gdy powstały zegary atomowe, a ich pomiary porównano z pozycją gwiazd. W  ciągu ostatnich dekad długość doby ulega ciągłemu wydłużeniu. Różnica jest spora. Od lat 70. operatorzy zegarów atomowych musieli dodać aż 27 sekund przestępnych, by dostosować zegary do ruchu obrotowego naszej planety. Ostatni raz sekundę przestępną dodawano noc sylwestrową 2016 roku, kiedy to zegary na całym świecie zostały na sekundę zatrzymane. Tymczasem od pewnego czasu specjaliści obserwują, że Ziemia przyspieszyła. Niewykluczone, że w niedługim czasie – po raz pierwszy w historii – trzeba będzie odjąć sekundę przestępną od zegarów. Nie mamy wątpliwości, że Ziemia obraca się wokół własnej osi szybciej, niż w jakimkolwiek momencie ostatnich 50 lat, mówi Peter Whibberley, naukowiec z grupy odpowiedzialnej za  pomiary czasu w brytyjskim Narodowym Laboratorium Fizycznym."Nie można wykluczyć, że jeśli ruch obrotowy Ziemi będzie przyspieszał, konieczne będzie dodanie ujemnej sekundy przestępnej. Jest jednak zbyt wcześnie, by o tym mówić. Prowadzone są międzynarodowe rozmowy dotyczące przyszłości sekund przestępnych. Jest też możliwe, że konieczność dodania ujemnej sekundy przestępnej spowoduje, że zostanie podjęta decyzja o całkowitej rezygnacji z sekund przestępnych, dodaje. W ostatnią niedzielę (3 stycznia), długość doby słonecznej wyniosła 23 godziny 59 minut i 59,9998927 sekundy. W poniedziałek doba jeszcze bardziej się skróciła. Eksperci przypuszczają, że w całym bieżącym roku skumulowana różnica pomiędzy dobą a zegarami atomowymi wyniesie około 19 milisekund. Różnice te są tak niewielkie, że dla przeciętnego człowieka stałyby się zauważalne po kilkuset latach. Jednak współczesne systemy komunikacji satelitarnej i nawigacji są uzależnione od dokładnego dopasowania pomiarów czasu do pozycji Słońca, Księżyca i gwiazd. Za tę zgodność odpowiadają naukowcy z International Earth Rotation Service w Paryżu. Monitorują tempo obrotowe planety i z sześciomiesięcznym wyprzedzeniem informują wszystkie kraje, kiedy trzeba będzie zastosować sekundę przestępną. Jednak manipulowanie czasem może nieść ze sobą poważne konsekwencje. Gdy w 2012 roku na świecie dodano sekundę przestępną, doszło do awarii Mozilli, Reddita, Foursquare'a, Yelpa, LinkedIna i StumbleUpon. Pojawiły się problemy z systemem operacyjnym Linux oraz z programami napisanymi w Javie. Niektóre kraje chcą całkowicie przejść na pomiary czasu za pomocą zegarów atomowych i zrezygnować ze stosowania sekund przestępnych. Inne kraje, w tym Wielka Brytania, sprzeciwiają się temu, gdyż taki ruch spowodowałby całkowite zerwanie ze związkiem pomiędzy pomiarami czasu z ruchem Słońca na nieboskłonie. W 2023 roku Światowa Konferencja Radiokomunikacyjna ma zdecydować o losie sekundy przestępnej. Tempo ruchu obrotowego Ziemi ulega ciągłym zmianom. Jest to spowodowane złożonymi zależnościami pomiędzy ruchem płynnego jądra Ziemi, ruchem oceanów i atmosfery oraz ruchem ciał niebieskich, takich jak Księżyc. Na ruch obrotowy wpływa też globalne ocieplenie, gdyż topnienie śniegu i lodu na wyżej położonych obszarach przyczynia się do przyspieszenia ruchu obrotowego. « powrót do artykułu

My odbieramy otoczenie w jednostkach odległości, natomiast nietoperze – w jednostkach czasu. Dla nietoperza owad znajduje się nie w odległości 1,5 metra, ale 9 milisekund. Badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Tel Awiwie dowodzą, że nietoperze od urodzenia znają prędkość dźwięku. Żeby to udowodnić naukowcy hodowali dopiero co urodzone nietoperze w środowisku wzbogaconym o hel, w którym prędkość dźwięku jest wyższa od prędkości dźwięku w powietrzu. W ten sposób odkryli, że zwierzęta wyobrażają sobie dystans w jednostkach czasu, nie odległości. W życiu codziennym nietoperze używają sonaru – emitują dźwięki i analizują ich odbicia. Dla nich istotny jest czas, w jaki emitowany dźwięk do nich powraca. To zaś zależy od czynników środowiskowych, jak np. temperatura czy skład powietrza. Na przykład w pełni gorącego lata prędkość dźwięku może być o 10% większa, niż w zimie. Zespół z Izraela, pracujący pod kierunkiem profesora Yossiego Yovela i doktoranta Derna Emichaj wzbogacił powietrze helem, dzięki czemu prędkość dźwięku była wyższa. Okazało się, że ani dorosłe nietoperze, ani młode, które były wychowywane w takiej atmosferze, nie lądowały w miejscu, w którym zamierzały. Zawsze lądowały zbyt blisko. To zaś pokazuje, że uważały, iż ich cel jest bliżej. Innymi słowy, nie dostosowywały swojego zachowania do wyższej prędkości dźwięku. Jako,że dotyczyły to zarówno dorosłych nietoperzy, które wychowywały się w normalnych warunkach atmosferycznych, jak i młodych wychowywanych w atmosferze wzbogaconej helem, naukowcy stwierdzili, że poczucie prędkości dźwięku jest u nietoperzy wrodzone. Dzieje się tak dlatego, że nietoperze muszą nauczyć się latać wkrótce po urodzeniu. Uważamy więc, że w drodze ewolucji pojawiła się u nich wrodzona wiedza o prędkości dźwięku, co pozwala na oszczędzenie czasu na początku rozwoju zwierząt, mówi profesor Yoel. Inne interesujące spostrzeżenie jest takie, że nie potrafią zmienić tego poczucia prędkości dźwięku w zmieniających się warunkach, co wskazuje że przestrzeń odbierają wyłącznie jako funkcję czasu, nie odległości. Udało się nam odpowiedzieć na podstawowe pytanie – odkryliśmy, że nietoperze nie mierzą odległości, a czas. Może się to wydawać jedynie różnicą semantyczną, ale sądzę, że przestrzeń odbierają one w całkowicie inny sposób niż ludzie i inne ssaki. Przynajmniej wtedy, gdy polegają na sonarze, dodaje Yovel. « powrót do artykułu