Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Informacja może uciec z czarnej dziury?

Recommended Posts

Wbrew obecnie panującym poglądom, mówiącym, że z czarnej dziury nic nie może uciec, profesor Samuel Braunstein i doktor Manas Patra z brytyjskiego University of York twierdzą, iż informacja może wydostać się z czarnej dziury. Jeśli uzyskane przez nich wyniki są prawidłowe, może to mieć bardzo daleko idące konsekwencje. Może to bowiem oznaczać, że grawitacja nie jest fundamentalną siłą natury.

Do uzyskania naszych wyników nie potrzebowaliśmy szczegółowych danych dotyczących geometrii zakrzywienia przestrzeni przez czarną dziurę. To wspiera niedawno zaprezentowaną teorię, że czas, przestrzeń i sama grawitacja są właściwościami czegoś innego, głębszego, leżącego u ich źródeł. W naszej pracy lekko zmodyfikowaliśmy tę propozycję uznając, że teoria o kwantowej informacji jest prawdopodobnym źródłem teorii grawitacji - mówi Braunstein.

Obaj naukowcy wykorzystali mechanikę kwantową, jednak wielu uczonych wątpi, czy bez odwoływania się do grawitacji można wyjaśnić parowanie czarnych dziur.

Nie możemy jednoznacznie stwierdzić, że udowodniliśmy możliwość ucieczki z czarnej dziury. Jednak taka jest najbardziej prawdopodobna interpretacja uzyskanych przez nas wyników, a te wskazują, że teoria o kwantowej informacji będzie odgrywała kluczową rolę w przyszłej teorii czarnych dziur, łączącej mechanikę kwantową z grawitacją - dodaje Patra.

Szczegółowy opis rozważań obu naukowców został opublikowany w artykule pt. „Black hole evaporation rates without spacetime" w najnowszym numerze Physical Review Letters.

Share this post


Link to post
Share on other sites

http://arxiv.org/pdf/1102.2326v2

 

Prawdę mówiąc nic nowego. Susskind w nieco innej postaci przedstawił parowanie czarnych dziur opisując ich metrykę już 2 lata temu, sama idea sięga zaś lat 90-tych. Gwoli wyjaśnienia i ostudzenia zapału miłośników sci-fi, informacja nie wydostaje się w ramach tej samej przestrzeni, z której została wchłonięta.

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Czegoś głębszego, czegoś u źródeł"

Brzmi jak romantyczna fantastyka :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

E tam, żadna "romantyczna fantastyka". Chodzi pewnie o wielką unifikację lub "teorię wszystkiego" czyli znalezienie praw pozwalających opisać wszystkie obserwowane zjawiska.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie obserwują ostatnie etapy łączenia się trzech supermasywnych czarnych dziur. Krążą one wokół siebie w centrum trzech galaktyk, do połączenia których dochodzi w odległości około miliarda lat świetlnych od Ziemi. Niezwykły taniec czarnych dziur specjaliści zauważyli wewnątrz obiektu SDSS J084905.51+111447.2.
      Obserwowaliśmy parę czarnych dziur, a gdy użyliśmy kolejnych technik [obrazowania rentgenowskiego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej, obrazowania w bliskiej podczerwieni oraz spektroskopii optycznej – red.] znaleźliśmy ten niezwykły system, mówi główny autor badań, Ryan Pfeifle z George Mason University. Mamy tutaj najsilniejsze z dostępnych dowodów na istnienie systemu trzech aktywnych supermasywnych czarnych dziur.
      Badania wspomnianego systemu rozpoczęły się od jego obrazowania w świetle widzialnym za pomocą teleskopu Sloan Digital Sky Survey (SDSS) w Nowym Meksyku. Dane udostępniono w społecznościowym projekcie Galaxy Zoo, którego użytkownicy oznaczyli SDSS J084905.51+111447.2 jako miejsce, w którym właśnie dochodzi do łączenia się czarnych dziur. Naukowcy przeanalizowali więc dane zebrana przez teleskop kosmiczny Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Pracuje on w podczerwieni i jeśli rzeczywiście w galaktyce dochodzi do łączenia się czarnych dziur, to powinien on zaobserwować co najmniej dwa źródła gwałtownego pochłaniania materii. Kolejne obserwacje potwierdziły podejrzenia. Chandra X-ray Observatory wykrył istnienie silnych źródeł promieniowania X, co wskazuje, że czarne dziury pochłaniają tam duże ilości pyłu i gazu. Podobne dowody zdobył Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). Kolejne obrazowanie w świetle widzialnym przeprowadzone za pomocą SDSS i Large Binocular Telescope potwierdziły obecność trzech aktywnych czarnych dziur.
      Dzięki użyciu wielu instrumentów opracowaliśmy nową technikę identyfikowania potrójnych układów supermasywnych czarnych dziur. Każdy z tych teleskopów dostarczył nam nieco innych informacji o tym, co się tam dzieje. Mamy nadzieję, że za pomocą tej techniki znajdziemy więcej układów potrójnych, mówi Pfeifle.
      Naukowcy stwierdzili, że odległość pomiędzy każdą z czarnych dziur, a jej sąsiadami wynosi od 10 do 30 tysięcy lat świetlnych. Będzie ona malała, gdyż galaktyki, do których należą te dziury, łączą się, więc i czarne dziury są skazane na połączenie.
      Dzięki wykryciu przez LIGO fal grawitacyjnych pochodzących z łączenia się czarnych dziur, wiemy co nieco o tym, jak przebiega taki proces. Jednak łączenie się układu potrójnego wygląda prawdopodobnie nieco inaczej. Specjaliści podejrzewają, że obecność trzeciej dziury powoduje, iż dwie pierwsze łączą się znacznie szybciej.
      Istnienie układu potrójnego może pozwolić też na wyjaśnienie teoretycznego „problemu ostatniego parseka”. Gdy dochodzi do połączenia dwóch galaktyk ich czarne dziury nie zderzają się czołowo, ale powinny minąć się po orbicie hiperbolicznej. Musi istnieć mechanizm, który spowoduje, że zbliżą się do siebie. Najważniejszym takim mechanizmem jest dynamiczne tarcie. Gdy czarna dziura zbliża się do gwiazdy, gwiazda jest przyspieszana, a czarna dziura spowalniana. Mechanizm ten spowalnia czarne dziury na tyle, że tworzą powiązany ze sobą układ podwójny. Dynamiczne tarcie nadal działa, dziury zbliżają się do siebie na odległość kilku parseków. Jednak proces krążenia czarnych dziur wokół siebie powoduje, że w pobliżu zaczyna brakować materii. W końcu jest jej tak mało, że jej oddziaływanie nie wystarczy, by dziury się połączyły.
      Ostatecznie do połączenia się czarnych dziur mogłyby doprowadzić fale grawitacyjne, ale ich oddziaływanie ma znaczenie dopiero, gdy dziury zbliżą się do siebie na odległość 0,01–0,001 parseka. Wiemy jednak, że czarne dziury się łączą, pozostaje więc pytanie, co rozwiązuje problem ostatniego parseka, czyli co powoduje, że zbliżą się do siebie na tyle, iż utworzą jedną czarną dziurę. Obecność trzeciej czarnej dziury wyjaśniałaby, jaka siła powoduje, że czarne dziury się łączą.
      Nie można też wykluczyć, że w układach potrójnych dochodzi nie tylko do połączenia się dwóch czarnych dziur, ale i do wyrzucenia trzeciej z nich w przestrzeń kosmiczną.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie pokazali  pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury. Po dekadzie teoretycznych rozważań na temat możliwości obrazowania obiektu, z którego nie wydobywa się światło, udało się teorię przekuć w praktykę. Dzięki Event Horizon Telescope (EHT), o którego uruchomieniu informowaliśmy przed dwoma laty, udało się osiągnąć kamień milowy w astronomii.
      EHT, w skład którego wchodzą teleskopy na Hawajach, w Chile, Meksyku, Antarktydzie, Francji i Hiszpanii od początku swojego powstania obserwował Saggitariusa A*, czyli czarną dziurę w Drodze Mlecznej, oraz supermasywną czarną dziurę w galaktyce Messier 87. I to właśnie M87 jest pierwszą czarną dziurą, którą zobrazowała ludzkość.
      EHT zbiera tak dużo danych, że jej przesłanie za pomocą internetu nie jest możliwe. Informacje są składowane lokalnie, a później przewożone do Instytutu Maksa Plancka w Niemczech i do Haystack Observatory w USA, gdzie są przetwarzane. Dane, dzięki którym zobaczyliśmy czarną dziurę, zostały zebrane pomiędzy 5 a 14 kwietnia 2017 roku. Dopiero po dwóch latach pracy udało się je złożyć razem i pokazać, jak wygląda M87.
      Czarne dziury są tak masywne i gęste, że nie może z nich uciec nawet światło. Są też zwane osobliwościami, gdyż nie zajmują przestrzeni. Jednak są otoczone horyzontem zdarzeń. I wszystko, co przekroczy granicę horyzontu zdarzeń, wpada do czarnej dziury bez możliwości powrotu. Z czarnej dziury nie wydobywa się więc światło, które można by uchwycić na fotografii. Jest ona jednak obiektem tak gęstym i masywnym, że oddziałuje na swoje otoczenie, zakrzywiając czasoprzestrzeń i podgrzewając do ekstremalnych temperatur otaczającą ją materię.
      Jeśli czarną dziurę zanurzymy w czymś jasnym, takim jak dysk świecącego gazu, to powstanie ciemny obszar podobny do cienia. Coś, co przewidziane jest ogólną teorią względności Einsteina, a czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy, wyjaśnia przewodniczący Rady Naukowej EHT Heino Falcke z Holandii. Ten cień, powodowany przez grawitacyjne zaginanie i przechwytywanie światła przez horyzont zdarzeń, zdradza nam wiele informacji na temat czarnej dziury i pozwolił nam na zmierzenie maszy M87.
      Gdy już upewniliśmy się, że mamy na obrazie cień, mogliśmy go porównać z naszymi modelami komputerowymi, które uwzględniają fizykę zagiętej przestrzeni, supergorącą materię i silne pola magnetyczne. Wiele z tego, co zaobserwowaliśmy dzięki EHT zadziwiająco dobrze pasuje do modeli teoretycznych. Dzięki temu jesteśmy pewni, że dobrze interpretujemy to, co widzimy i dobrze obliczyliśmy masę czarnej dziury, stwierdza Paul T.P. Ho, dyrktor Obserwatorium Wschodnioazjatyckiego i członek Rady EHT.
      Event Horizon Telescope zdobył petabajty danych, które zostały przeanalizowane przez wyspecjalizowane superkomputery w Niemczech i USA. Osiągnęliśmy coś, o czym generację temu nie mogliśmy nawet marzyć. Przełom technologiczny, współpraca najlepszych światowych radioteleskopów oraz innowacyjne algorytmy pozwoliły nam badanie czarnych dziur i horyzontów zdarzeń w zupełnie nowy sposób, podsumowuje dyrektor EHT, Sheperd S. Doeleman z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie ze szwedzkiego Uniwersytetu w Lund znaleźli możliwe wytłumaczenie tajemniczego zjawiska, odkrytego w ubiegłym roku w pobliżu centrum naszej galaktyki. Wówczas zauważono, że w pobliżu centralnej czarnej dziury, Sagittariusa A*, znajdują się duże ilości skandu. Szwedzi twierdzą, że to iluzja optyczna.
      W ubiegłym roku pojawiła się praca naukowa, której naukowcy donosili, że w czerwonych olbrzymach, oddalonych od czarnej dziury nie więcej niż o 3 lata świetlne, znajduje się duża ilość trzech różnych pierwiastków.
      Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Lund we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Los Angeles, twierdzą, że zauważone widmo spektroskopowe skandu, wanadu i itru, to złudzenie optyczne. Te czerwone olbrzymy zużyły większość swojego wodoru i ich temperatura jest o połowę niższa niż temperatura Słońca, mówi główny autor badań, doktorant Brian Thorsbro. Wedle najnowszych badań, niska temperatura gwiazd przyczyniła się do powstania iluzji optycznej. Elektrony wspomnianych pierwiastków zachowują się inaczej w niższych temperaturach niż w wyższych. Podczas badania widma spektroskopowego może to wprowadzać w błąd. Do takich wniosków doszli astronomowie i fizycy atomowi.
      Thorsbro i jego zespół wykorzystali podczas swoich badań m.in. Teleskopy Kecka na Hawajach. Wykonali szczegółowe mapowanie centralnych obszarów Galaktyki, skupiając się na znajdujących się tam gwiazdach i badając, jakie pierwiastki zawierają. To światowej klasy badania w tym sensie, że wykonaliśmy szczegółowe mapowanie składu gwiazd wielkiej centralnej gromady otaczającej czarną dziurę, wyjaśnia Nnils Ryde z Uniwersytetu w Lund.
      Na podstawie badań w bliskiej podczerwieni, z wykorzystaniem technologii, która jest dostępna dopiero od niedawna, uczeni doszli do wniosku, że wcześniejsze doniesienia to nie naukowa sensacja, a złudzenie optyczne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy pracujący pod kierunkiem specjalistów z Columbia University odkryli, że wokół Saggitariusa A* (Sgr A*), masywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, krąży 12 mniejszych czarnych dziur. To pierwszy dowód na prawdziwość pochodzącej sprzed dziesięcioleci hipotezy dotyczącej budowy centrum naszej galaktyki.
      Wszystko czego chcielibyśmy dowiedzieć się o interakcji pomiędzy wielkimi czarnymi dziurami, a małymi czarnymi dziurami, możemy dowiedzieć się badając ten obszar, mówi główny autor badań, astrofizyk Chick Hailey. Droga Mleczna to jedyna galaktyka, gdzie możemy badać wpływ supermasywnych czarnych dziur na małe czarne dziury. W innych galaktykach nie możemy dostrzec takich interakcji.
      Naukowcy od ponad 20 lat szukają dowodów na wsparcie hipotezy o tysiącach czarnych dziur krążących wokół supermasywnych czarnych dziur w centrach dużych galaktyk. W całej naszej galaktyce, która liczy sobie 100 000 lat świetlnych średnicy, istnieje zaledwie około 50 czarnych dziur. A w tym regionie, o szerokości 6 lat świetlnych, może być ich 10 do 20 tysięcy i nikt nie był w stanie ich znaleźć. Brakowało więc wiarygodnych dowodów na ich istnienie, dodaje Hailey.
      Sgr A* jest otoczona pyłem i gazem, które tworzą idealne środowisko powstawania masywnych gwiazd, które po śmierci stają się czarnymi dziurami. Ponadto supermasywny Sgr A* może przyciągać czarne dziury, które powstały poza tym pyłem i gazem.
      Astronomowie sądzą, że większość krążących wokół Saggitariusa A* czarnych dziur to samotne obiekty. Jednak niektóre z nich mogły przechwycić pobliską gwiazdę i stworzyć układ podwójny. Zagęszczenie samotnych czarnych dziur i układów podwójnych powinno wzrastać w miarę zbliżania się do Sgr A*.
      W przeszłości poszukiwano dowodów na istnienie układów podwójnych czarna dziura - gwiazda próbując zanotować rozbłysk promieniowania rentgenowskiego, do którego dochodzi podczas łączenia się czarnej dziury z gwiazdą. To oczywisty sposób na poszukiwanie czarnych dziur, jednak centrum naszej galaktyki jest tak bardzo od nas oddalone, że odpowiednio silny rozbłysk zdarza się raz na 100-1000 lat, mówi Hailey. Jego zespół zdał sobie sprawę, że żeby wykryć wspomniane układy podwójne trzeba szukać słabszego ale stabilnego promieniowania rentgenowskiego, które pojawia się po wstępnym rozbłysku.
      Izolowane samotne czarne dziury są po prostu czarne. Nie wysyłają żadnych sygnałów. Więc poszukiwanie w centrum Galaktyki takich dziur nie jest zbyt rozsądne. Gdy jednak czarna dziura tworzy układ podwójny z gwiazdą, ma miejsce stała emisja promieniowania rentgenowskiego, którą można wykryć. Jeśli znajdziemy czarną dziurę powiązaną z gwiazdą o małej masie i wiemy, jaki odsetek czarnych dziur wiąże się z takimi gwiazdami, możemy obliczyć populację izolowanych czarnych dziur, wyjaśnia Hailey.
      Uczeni przejrzeli historyczne dane z Chandra X-ray Observatory i w promieniu 3 lat świetlnych od Sgr A* znaleźli 12 układów czarna dziura-gwiazda. Po analizie właściwości i rozłożenie w przestrzeni tych układów podwójnych i ekstrapolacji swoich wyników na całe otoczenie Sgr A* stwierdzili, że musi się tam znajdować 300-500 układów podwójnych i około 10 000 izolowanych czarnych dziur.
      Odkrycie ma bardzo duże znaczenie np. dla badań nad falami grawitacyjnymi. Znając liczbę czarnych dziur w centrum galaktyki można będzie obliczyć, jak wiele fal grawitacyjnych będzie emitowane.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół uczonych wpadł na trop rewolucyjnej, niespodziewanej metody zapisu danych na dyskach twardych. Pozwala ona na setki razy szybsze przetwarzanie informacji niż ma to miejsce we współczesnych HDD.
      Naukowcy zauważyli, że do zapisu danych wystarczy jedynie ciepło. Dzięki temu będzie ona zachowywana znacznie szybciej i zużyje się przy tym mniej energii.
      Zamiast wykorzystywać pole magnetyczne do zapisywania informacji na magnetycznym nośniku, wykorzystaliśmy znacznie silniejsze siły wewnętrzne i zapisaliśmy informację za pomocą ciepła. Ta rewolucyjna metoda pozwala na zapisywanie terabajtów danych w ciągu sekundy. To setki razy szybciej niż pracują obecne dyski. A jako, że nie trzeba przy tym wytwarzać pola magnetycznego, potrzeba mniej energii - mówi fizyk Thomas Ostler z brytyjskiego University of York.
      W skład międzynarodowego zespołu, który dokonał odkrycia, wchodzili uczeni z Hiszpanii, Szwajcarii, Ukrainy, Rosji, Japonii i Holandii.
      Doktor Alexey Kimel z Instytutu Molekuł i Materiałów z Uniwersytetu w Nijmegen mówi: Przez wieki sądzono, że ciepło może tylko niszczyć porządek magnetyczny. Teraz pokazaliśmy, że w rzeczywistości jest ono impulsem wystarczającym do zapisania informacji na magnetycznym nośniku.
      Uczeni wykazali, że bieguny w domenach magnetycznych na dysku można przełączać nie tylko za pomocą pola magnetycznego generowanego przez głowicę zapisująco-odczytującą, ale również dzięki ultrakrótkim impulsom cieplnym.
×
×
  • Create New...