Чак је и Алберт Ајнштајн сумњао у црне рупе

Чак је и Алберт Ајнштајн сумњао у црне рупе

Пре више од једног века, Алберт Ајнштајн је запрепастио свет када је објаснио универзум кроз своју теорију опште релативности. Теорија не само да је описала однос између простора, времена, гравитације и материје, већ је отворила врата теоретској могућности посебно феномена који запањује ум који би се на крају назвао црне рупе.

Концепт који објашњава црне рупе био је у ствари толико радикалан да је и сам Ајнштајн имао велике сумње. Закључио је у раду из 1939. године Анали за математику да идеја „није уверљива“ и да феномени не постоје „у стварном свету“.

Откривање прве слике црне рупе телескопом Евент Хоризон у априлу 2019. није само потврдило Ајнштајнову оригиналну теорију, већ је и пружило неоспорни доказ да су гравитациона чудовишта у ствари стварна.

Теорија простора и времена

Како је описао амерички физичар Јохн А. Вхеелер, општа релативност управља природом простора-времена, посебно начином на који реагује у присуству материје: „материја говори простору-времену како да се закриви, а простор-време материји како да се креће. ”

Замислите равну гумену плочу (простор-време) суспендовану изнад земље. Ставите куглу за куглање на средину листа (материја) и лист ће се искривити око масе, савијајући се на пола пута до пода - ово је материја која говори простор-времену како да се закриви. Сада ваљајте мермер (материју) око гуменог лима (простор-време) и путања мермера ће се променити, одбијајући се искривљеним листом- ово је простор-време говори о томе како се кретати. Материја и простор-време су нераскидиво повезани, а гравитација посредује у њиховој интеракцији.

Сада, ставите сингуларитет-теоријску тачку бесконачне густине-на лист, шта би се догодило са простор-временом? Немачки теоретски физичар Карл Сцхварзсцхилд, а не Ајнштајн, употребио је општу релативност да опише ову хипотетичку ситуацију, ситуацију која ће постати најекстремнији тест опште релативности.

На одређеном прагу, Сцхварзсцхилд је открио да ће хипотетичка сингуларност дословно пробити простор-време. У математици, сингуларитети су занимљива нумеричка решења, али се у то време сматрало да су астрофизичке сингуларности одвратност - није постојао познати механизам који би их могао произвести.

Сцхварзсцхилд је, међутим, постојао све до своје смрти 1916. године, схвативши да ће астрофизичка сингуларност тако јако искривити простор-време да чак ни светлост неће бити довољно брза да изађе из простор-временске рупе коју би сингуларност створила. Тачка без повратка, сферно подручје које окружује сингуларност, постало би познато као „хоризонт догађаја“.

Позната физика се распада изван хоризонта догађаја и, пошто ниједна информација не може побећи, не можемо имати искуства о томе шта се налази унутра. Иако је ово био занимљив концепт, није постојао познати механизам који би могао створити посебност у природи, па је идеја углавном занемарена.

Концепт црних рупа је рођен

То је било до 1935. године, када је индијски астрофизичар Субрахманиан Цхандрасекхар схватио да би, у случају да великој звезди понестане горива, силни гравитациони притисак те масе био концентрисан до тачке, узрокујући да се простор-време уруши у себе. Цхандрасекхар је премостио јаз између математичке знатижеље и научне могућности, засејавајући теорију иза формирања стварне сингуларности са екстремним последицама по ткиво простора-времена.

Чак и уз Цхандрасекхаров допринос савременом схватању природе црних рупа, претпостављало се да су астрофизичке особености, у најбољем случају, изузетно ретке. Тако је остало до 1960 -их, када су британски теоретски физичари Степхен Хавкинг и Рогер Пенросе доказали да су сингуларности, далеко од тога да су ријетке, дио космичког екосистема и да су дио природне еволуције масивних звијезда након што им понестане горива и умрети.

И тек 1967. године, 12 година након Ајнштајнове смрти 1955. године, ове астрофизичке посебности постале су познате као „црне рупе“ - израз који је сковао амерички физичар Јохн А. Вхеелер током конференције у Нев Иорку да опише мрачну судбину масивна звезда након што јој понестане горива и сруши се у себе.

Црна рупа нас „учи да се простор може згужвати као комад папира у бесконачно малу тачку, да се време може угасити попут издуваног пламена и да су закони физике које сматрамо„ светим “, непроменљиви, су све осим “, написао је Вхеелер у аутобиографији из 1999.

Захваљујући астрономима и рачунарским научницима који раде са телескопом Евент Хоризон (ЕХТ), мрежом од осам повезаних телескопа, човечанство је коначно успело да визуализује ове „бесконачно мале тачке“. Иако Ајнштајн није био жив да види доказе о црним рупама - резултат стварних сингуларности у које је остао сумњичав - његова теорија релативности омогућила је њихово откриће.

И, нема сумње, и он би се задивио сабласном полумесецу који окружује готово савршен тамни диск: доказ да се чак и најнеобичније теорије могу показати тачним.

Иан О'Неилл је астрофизичар и писац науке.


Када се Црне рупе сударе: Ајнштајн је све време био у праву

Пре сто година, Алберт Ајнштајн је објавио своју општу теорију релативности, која је описивала како гравитација искривљује и искривљује простор-време.

Иако је ова теорија покренула револуцију у нашем разумевању универзума, дала је једно предвиђање за које је чак и Ајнштајн сумњао да се може потврдити: постојање гравитационих таласа.

Данас, век касније, имамо ту потврду, откривањем гравитационих таласа детекторима напредне ласерске интерферометарске опсерваторије гравитационих таласа (аЛИГО).

Овде прикупљамо реакције и анализе неких од водећих астронома и астрофизичара из целог света.

Кеитх Рилес, Универзитет у Мичигену

Кеитх Рилес објашњава гравитационе таласе.

Ајнштајн је био скептичан да ће гравитациони таласи икада бити откривени јер су предвиђени таласи били тако слаби. Ајнштајн је био у праву када се запитао & мда је сигнал који су 14. септембра 2015. детектирали аЛИГО интерферометри проузроковао да се сваки крак сваког детектора у облику слова Л промени за само 2 билионити део милијардитог дела метра, око 400 пута мањи од полупречника протона.

Можда се чини незамисливим мерити тако мале промене, посебно са огромним апаратом попут аЛИГО. Али тајна лежи у ласерима (прави "Л" у ЛИГО -у) који се пројектују низ сваку руку.

Прикладно, сам Ајнштајн је индиректно помогао да се ти ласери догоде, прво објашњавајући фотоелектрични ефекат у смислу фотона (за који је добио Нобелову награду), и друго, стварањем (заједно са Босеом) теоријске основе ласера, који стварају кохерентне ласере снопови фотона, сви са истом фреквенцијом и смером.

У аЛИГО краковима постоји скоро трилион трилиона фотона у секунди који ударају у огледала, а сви осећају прецизан положај огледала интерферометра. Управо то колективно, кохерентно осјећање омогућава утврђивање да се једно огледало помјерило у једном смјеру, док се огледало у другом краку помјерило у другом смјеру. Ово карактеристично, диференцијално кретање је оно што карактерише гравитациони талас, тренутно диференцијално искривљење самог простора.

Нормалним радом аЛИГО -а у режиму скоро савршеног поништавања светлости која се враћа из два крака (деструктивне сметње), научници стога могу открити пролаз гравитационог таласа тражећи тренутно осветљење излазног снопа.

Посебан образац осветљавања примећен 14. септембра изузетно се слаже са оним што Ајнштајнова Општа теорија релативности предвиђа за две масивне црне рупе у последњим тренуцима спирале смрти. Прикладно, Ајнштајнова теорија фотона помогла је да се верификује Ајнштајнова теорија гравитације, век након њеног стварања.

Аманда Велтман, Универзитет у Цапе Товну

Резултати су ту и одузимају дах. Пре скоро тачно 100 година Ајнштајн је објавио "Дие Фелдглеицхунген дер Гравитатион" у којој је изложио нову теорију гравитације, своју Општу теорију релативности. Ајнштајн није само побољшао свог претходника, Њутна, објашњавајући неочекивану орбиту планете Меркур, већ је отишао даље и поставио скуп предвиђања која су уздрмала саме темеље нашег разумевања универзума и нашег места у њему. Ова предвиђања укључују савијање светлости које води до објектива са објектива на небу, постојање црних рупа из којих не може побећи светлост, као и читав оквир за наше модерно разумевање космологије.

Ајнштајнова предвиђања су се до сада показала као тачна, а данас је коначно откривено коначно предвиђање, гравитационих таласа, најситнијих таласа кроз свемир енергије коју зраче два масивна небеска тела која спирално падају једно у друго. Ово је откриће века, а можда је и поетично да је једно од места које се најављује Писа, управо место где је, према легенди, пре 500 година Галилео испустио два масивна објекта како би испитао како материја реагује на гравитацију .

Док се купамо у слави овог тренутка, прикладно је запитати се, шта је следеће за астрономију и физику и ко ће донети следећу револуцију? Данашње откриће постаће сутрашња историја. Напредни ЛИГО доноси нови начин тестирања гравитације, објашњења универзума, али такође доводи до краја својеврсне ере. Време је за следећу границу, с тим што је пројекат Скуаре Километер Арраи напокон почео да се шири преко Африке и Аустралије, глобалног југа и заиста сама Африка је спремна да пружи следећи пулс гравитационих истраживања.

Степхен Смартт, Краљичин универзитет у Белфасту

Не само да је ово изванредно откриће гравитационих таласа изузетан напредак у физици, већ је и врло изненађујући поглед на масивни бинарни систем црних рупа, што значи две црне рупе које се спајају заједно.

Црне рупе су тамни објекти чија је маса већа од оне која је могућа за неутронске звезде, а то су врсте врло компактних звезда величине око 10 км у пречнику и тежине до две соларне масе. Да бисте замислили ову врсту густине, замислите читаву људску популацију стиснуту на кашичицу чаја. Црне рупе су још екстремније од тога. О бинарним неутронским звездама знамо годинама и очекивало се да ће се прва детекција гравитационих таласа сударити две неутронске звезде.

Оно што до сада знамо о паровима црних рупа долази из проучавања звезда које круже око њих. Ови бинарни системи обично имају црне рупе чија је маса пет до 20 пута већа од Сунчеве. Али ЛИГО је видео две црне рупе са 30 пута већом масом Сунца у бинарном систему који се коначно спојио. Ово је изванредно из неколико разлога. То је прво откривање две спојене црне рупе, на много већој је удаљености него што се очекивало да ће ЛИГО пронаћи изворе, а укупна маса у систему је такође много већа од очекиване.

Ово поставља занимљива питања о звездама које су могле произвести овај систем. Знамо да масивне звезде умиру у суперновама, а већина ових супернова (вероватно најмање 60%) производи неутронске звезде. Масивније звезде имају веома велика језгра која се урушавају и сувише су масивне да би биле стабилне неутронске звезде па се урушавају све до црних рупа.

Али бинарни систем са две црне рупе од око 30 соларних маса је загонетан. Познати су нам масивни бинарни звездани системи у нашој и оближњим галаксијама, а њихове почетне масе знатно прелазе 100 сунца. Али видимо их како губе масу због огромног радијационог притиска и предвиђено им је, и често их се посматра, да заврше своје животе са масом много мањом, мада типично око 10 пута већом од Сунца.

Ако је ЛИГО објекат пар црних рупа од 30 соларних маса, онда су звезде које су га формирале морале бити најмање толико масивне. Астрономи ће се питати '& мдасххов могу масивне звезде окончати своје животе тако велике и како могу створити тако велике црне рупе? Осим открића гравитационих таласа, овај изванредан резултат ће неко време утицати на остатак астрономије.

Алан Дуффи, Универзитет Свинбурне

Детекција гравитационих таласа потврда је коначног предвиђања Алберта Ајнштајна и завршава вековну потрагу за нечим за шта је чак и он веровао да ће остати заувек непроверено.

Ово откриће не означава крај, већ почетак ере у којој истражујемо свемир око себе са фундаментално новим смислом. Додир, мирис, вид и звук сви користе таласе у електромагнетном пољу, које називамо светлошћу, али сада можемо да користимо таласе у позадинском пољу самог простора-времена да бисмо "видели" нашу околину. Зато је ово откриће тако узбудљиво.

Напредна опсерваторија гравитационо-таласног ласерског интерферометра (аЛИГО) измерила је сићушно растезање простор-времена удаљеним сударима црних рупа, дајући им јединствен поглед на најекстремније објекте опште релативности.

Тачно "звоњење" простор-времена док таласи пролазе кроз детектор тестира ову теорију и наше разумевање гравитације на начин на који ниједан други експеримент не може.

Можемо чак испитати начин на који галаксије расту и сударају се покушавајући да измеримо гравитационе таласе из још већих судара супермасивних црних рупа док се галаксије у којима се налазе заједно разбијају.

Посебно је Аустралија водећа нација у овој потрази, користећи удаљене пулсаре као владаре у Паркесовом телескопу.

Тара Мурпхи, Универзитет у Сиднеју

Поред бинарних црних рупа, аЛИГО ће детектовати гравитационе таласе из других догађаја, попут судара неутронских звезда, који су густи остаци који су преостали када се масивне звезде сруше.

Астрономи мисле да судар две неутронске звезде може изазвати експлозију гама зрака, коју можемо открити помоћу "обичних" телескопа.

Симулација судара неутронских звезда. Заслуге: НАСА

У Аустралији смо користили Мурцхисон Видефиелд Арраи и Аустралиан Скуаре Километер Арраи Патхфиндер) за праћење аЛИГО кандидата.

аЛИГО је невероватно осетљив инструмент, али има веома лошу способност да одреди одакле гравитациони таласи долазе. Наши радио телескопи могу изузетно брзо скенирати велике површине неба, па могу одиграти кључну улогу у идентификацији догађаја.

Овај пројекат није био као нико други на коме сам радио. Када аЛИГО идентификује кандидата, шаље приватно упозорење међународној мрежи астронома. Одговарамо нашим телескопима што је брже могуће, скенирајући регију у којој се сматра да се догађај догодио, да видимо можемо ли открити било какво електромагнетно зрачење.

Све је строго чувано и мада ни други људи који користе наше телескопе не смеју знати куда их упућујемо.

Да би били сигурни да њихов сложени ток обраде ради исправно, неко из тима аЛИГО је убацио лажне догађаје у процес. Нико у тиму, нити ми који смо пратили, нису имали појма да ли је оно на шта смо реаговали било стварно или један од ових лажних догађаја.

Заиста смо у ери велике науке. Овај невероватни резултат дело је не само стотина истраживача и инжењера аЛИГО -а, већ и стотина других астронома који сарађују широм света. С нестрпљењем ишчекујемо следећи аЛИГО осматрачки круг, да видимо шта још можемо пронаћи.

Тамара Давис, Универзитет у Квинсленду

Ретко се откриће толико жељно очекивало.

Када сам био на универзитету, пре скоро 20 година, сећам се да нам је предавач физике причао о експериментима који су покушавали да открију гравитационе таласе. Чинило се да је откриће неизбежно и да је то једно од најузбудљивијих открића у физици.

Маса и енергија која искривљује свемирско ткиво један је од дијелова опће релативности који највише плијени машту. Међутим, иако има огромну моћ објашњења, стварност те закривљености тешко је схватити или потврдити.

Последњих неколико месеци морао сам мирно да седим и посматрам како колеге прате потенцијални сигнал гравитационог таласа. Ово је једини и једини пут у мојој научној каријери да ми није било дозвољено да говорим о научном открићу које је у току.

Али то је зато што је то тако велико откриће да смо морали бити потпуно сигурни у то пре него што смо га објавили, да не бисмо ризиковали „плакање вука“.

Свака последња провера је морала да се уради, и наравно, нисмо знали да ли је то прави сигнал, или сигнал који су убацили експериментатори да нас држе на ногама, тестирају анализу и праћење.

Радим на пројекту под називом Истраживање тамне енергије, а са нашом масивном камером од пола милијарде пиксела широког поља на четворометар телескопу у Чилеу, моје колеге су снимиле фотографије покушавајући да пронађу извор гравитационих таласа.

Широко поље је важно јер детектори гравитационих таласа нису баш добри у одређивању тачне локације извора.

Нажалост, да је дошло до спајања црне рупе, не бисмо очекивали да видимо било какво видљиво светло.

Међутим, сада када смо у ери откривања гравитационих таласа, моћи ћемо да покушамо поново са следећим.

Мариа Вомацк, Универзитет Јужне Флориде

Ово је значајна промена за астрономију. Астрономија гравитационих таласа сада може заиста започети, отварајући нови прозор свемиру. Нормални телескопи прикупљају светлост на различитим таласним дужинама, као што су рендгенски, ултраљубичасти, видљиви, инфрацрвени и радио, заједно названи електромагнетно зрачење (ЕМ). Гравитациони таласи се емитују из убрзавајуће масе аналогно начину на који се електромагнетни таласи емитују из убрзавајућег набоја, оба се емитују из убрзавајуће материје.

Најмасивнији објекти са највећим убрзањима биће први откривени догађаји. На пример, Адванцед ЛИГО, који финансира америчка Национална научна фондација, може открити бинарне црне рупе на уским, брзим орбитама. ГВ односе енергију из орбиталног пара, што заузврат доводи до тога да црне рупе смањују своју орбиту и још више убрзавају, све док се не споје у насилни догађај, који се сада на Земљи може открити као звиждук.

Пример сигнала из надахнутог извора гравитационих таласа. А. Стувер/ЛИГО, ЦЦ БИ-НД

Небо гравитационих таласа је потпуно неистражено и биће нацртане нове карте које ће променити начин на који размишљамо о универзуму. ГВ се могу открити који долазе из космичких низова, хипотетичких недостатака у закривљености простор-времена.Такође ће се користити за проучавање шта чини да неке масивне звезде експлодирају у супернове и колико се брзо свемир шири. Штавише, ГВ и традиционалне телескопске технике посматрања могу се комбиновати за истраживање важних питања, попут тога да ли гравитон, претпостављена честица која преноси гравитацију, заиста има масу? Ако немају масу, стићи ће у исто време када и фотони из јаког догађаја. Ако гравитони имају чак и малу масу, стићи ће други.

Даниел Кеннефицк, Универзитет у Арканзасу

Пре скоро 100 година, у фебруару 1916, Ајнштајн је први пут писано споменуо гравитационе таласе. Иронично је било рећи да је мислио да они не постоје! У року од неколико месеци он се предомислио и до 1918. године објавио је основу наше савремене теорије гравитационих таласа, адекватну да их опише док пролазе поред Земље. Међутим, његов прорачун се не односи на јако гравитирајуће системе попут бинарне црне рупе.

Тек 1936. Ајнштајн се вратио проблему, на крају објављујући једно од најранијих егзактних решења која описују гравитационе таласе. Али његов оригинални скептични став пренели су неки од његових бивших помоћника у послератно поновно рођење опште релативности. Педесетих година прошлог века изражене су сумње у то да ли гравитациони таласи могу да носе енергију и да ли бинарни звездани системи уопште могу да их генеришу.

Један од начина да се реше ови спорови био је спровођење мукотрпних прорачуна који су показали како је емисија гравитационих таласа утицала на кретање бинарног система. Ово се показало као велики изазов. Не само да су прорачуни били дуги и досадни, већ су теоретичари открили да им је потребно много софистицираније разумевање структуре самог простора-времена. Велики пробоји укључивали су детаљну слику асимптотске структуре простор-времена и увођење концепта усклађених асимптотичких проширења. Пре оваквих открића, многи прорачуни су добили контрадикторне резултате. Неки теоретичари су чак добили одговоре да би бинарни систем требало да добије, а не да изгуби енергију као резултат емитовања гравитационих таласа!

Док је рад шездесетих убедио теоретичаре да бинарни звездани системи заиста емитују гравитационе таласе, расправљало се о томе да ли је Ајнштајнова формула из 1918, позната као формула квадрупола, тачно предвидела количину енергије коју ће зрачити. Ова контроверза је трајала до раних 1980-их и поклопила се са открићем бинарног пулсара који је био систем из стварног живота чија се орбита распадала у складу са предвиђањима Ајнштајнове формуле.

Деведесетих година, са почецима ЛИГО -а, фокус теоретичара прешао је на пружање још детаљнијих исправки формулама попут ове. Истраживачи користе описе очекиваног сигнала као шаблоне који олакшавају екстракцију сигнала из ЛИГО -ових бучних података. Будући да до сада никада нису виђени сигнали гравитационих таласа, теоретичари су се нашли необично релевантни за пројекат детекције и само су они могли да обезбеде такве шаблоне за анализу података.

Давид Паркинсон, Универзитет у Куеенсланду

Гравитациони таласи могу се користити за директну сонду врло раног универзума. Што даље гледамо, све више у прошлост можемо видети. Али постоји граница колико уназад можемо да видимо, јер је универзум у почетку био непрозирна плазма, а остао је такав чак и 300.000 година након Великог праска.

Ова површина, са које се емитује космичка микроталасна позадина, представља најудаљеније било које мерење електромагнетног зрачења које се може директно истражити.

Али ова плазма није препрека за гравитационе таласе, које неће упити било која интервентна материја, већ долазе директно до нас. Предвиђено је да ће гравитациони таласи настати бројним различитим механизмима у раном универзуму.

На пример, теорија космичке инфлације, која сугерише период убрзаног ширења након Великог праска, даље предвиђа не само стварање свих структура које видимо у универзуму, већ и спектар примордијалних гравитационих таласа.

Управо су ти примордијални гравитациони таласи за које је експеримент БИЦЕП2 веровао да је детектован у марту 2014.

БИЦЕП2 је мерио поларизациони образац космичке микроталасне позадине и известио о снажној детекцији отиска примордијалних гравитационих таласа. Показало се да су ови резултати у ствари контаминација галактичком прашином, а не примордијалним гравитационим таласима.

Али постоје сви разлози да се верује да ће будући експерименти моћи да открију ове примордијалне гравитационе таласе, било директно или индиректно, и тако обезбеде нови и комплементаран начин за разумевање физике Великог праска.

Овај чланак је првобитно објављен на страници Тхе Цонверсатион. Прочитајте оригинални чланак.


Да ли је Ајнштајн прерано одбацио Годелов универзум?

Уметнички утисак о путовању кроз време. Математички гледано, неки облици путовања кроз време логички су доследни. (Слика: Андреи_л/Схуттерстоцк)

Занимљиво је да је Ајнштајн јавно подржао и промовисао Годелов есеј на време. Он је то поздравио као, ‘, важан допринос општој теорији релативности ’ и ‘ посебно концепту времена ’.

Нису сва путовања кроз време нелогична

Годел се надао да ће нас логичка недоследност коју је открио у теорији опште релативности приморати да преиспитамо, а можда и радикално преиспитамо наш концепт времена.

Еинстеин и Годел су се сложили око питања која је поставио Годелов есеј. Посебно су обоје препознали и сложили се да ће постојање затворених временских кривина онемогућити разликовање прошлости од будућности. Такође су се сложили да недостатак добро дефинисаног правца узрочности у таквом систему може довести до парадокса, а често и до нелогичних бесмислица.

То, међутим, не значи да су све врсте путовања кроз време проблематичне. У неким случајевима нису. Неке врсте путовања кроз време су логички потпуно конзистентне.

Узмимо пример који укључује пар близанаца. Један близанац путује кроз свемир скоро брзином светлости и враћа се на Земљу. Близанцу у покрету прошло је само неколико година током путовања. Али на Земљи - и за непокретног близанца - одиграо се читав век времена и историје.

Крећући се скоро брзином светлости, близанац у покрету је путовао не само кроз простор, већ и кроз време, и у будућност. Нема логичких проблема са овим. У принципу, ако се можете кретати довољно брзо, можете се померити произвољно далеко у будућност. Хиљаду година. Милион година. Милијарду година. Или више.

Парадокс деде

Озбиљни логички проблеми почињу да се појављују са назадним путовањем кроз време. Најпознатија илустрација ове врсте проблема позната је као „парадокс деда“.

Објашњење дединог парадокса помоћу билијарске лоптице. Оригинална лопта улази у времеплов, затим излази из будућности и удара у оригиналну куглу, спречавајући је да уђе у времеплов. Дакле, парадокс је ако оригинална лопта никада није ушла у времеплов, како је она изашла из будућности да би скренула свој пут? (Слика: БригхтРоундЦирцле/ЦЦ БИ-СА 4.0)

Замислите да пратите затворену временску кривуљу до тачке у прошлости. У овом тренутку наилазите и убијате свог деду док је још дете. Као последица ових радњи, ваш деда никада не одрасте. Никада не среће твоју баку, и никада нема деце и унука. То значи да се никада нисте родили. Дакле, ви никада не постојите, а то значи да никада не путујете уназад кроз време да убијете свог деду.

Дакле, пошто никада није убијен, твој деда је преживео да упозна твоју баку, а заједно имају децу и унуке. Дакле, још једном, ви постојите. А онда путујете кроз време да убијете свог деду.

Заостало путовање кроз време онемогућава постојање самодовољне временске линије.

Ово је транскрипт из видео серије Шта је Ајнштајн погрешио. Пази сад, Вондриум.

Парадокс деда био је главна научна фантастика од 1930 -их. Осим што производи врло забавно приповедање, оно служи и за илустрацију логичких опасности које могу настати са неограниченим путовањем кроз време.

Сваки систем у коме је могуће променити прошлост пати од оваквих проблема, што значи да сваки систем који садржи затворене временске криве изгледа да води до парадоксалних бесмислица.

Такође треба имати на уму да се овај закључак не односи само на људе или друга жива бића која могу путовати кроз време. На пример, електрон би могао да путује кроз затворену временску кривуљу само да би спречио његово постојање. На прилично општим основама, чини се да постојање затворених временских кривих крши логичку самодостатност универзума.

Из ових и других разлога, Ајнштајн је сумњао да би Годелов резултат могао имати стварно физичко значење или друге физичке импликације. Није сумњао да је Годелова математика тачна јер је савршена. Међутим, Ајнштајн није мислио да су сва математички валидна решења једначина опште релативности нужно физички ваљана решења.

Ајнштајн је прерано одбацио многа ваљана решења

Постоје бројни случајеви у којима је Ајнштајн применио своју интуицију да би одлучио да ли је дато решење његових једначина поља физички смислено.

Узмите, на пример, црне рупе. Црне рупе су описане ваљаним решењем једначина поља, које је први пут идентификовано 1915. године. Ајнштајн је одбио да верује да би такви објекти икада могли да настану. Тек након Ајнштајнове смрти, астрономи су почели да откривају праве црне рупе у нашем универзуму?

Алберт Ајнштајн је држао предавање у Бечу 1921. Ајнштајн је одбацио неколико решења својих једначина поља, да би се касније показало да је погрешан. (Слика: Ф Сцхмутзер/Публиц Домаин)

Сада знамо да веома масивне звезде неизбежно постају црне рупе, а супермасивне црне рупе заузимају центре већине галаксија. Међутим, током целог свог живота, Ајнштајн је одбијао да верује да су такви објекти, у ствари, физички могући.

Други пример би било ширење универзума. Све док Едвин Хуббле није доказао да није у праву, Ајнштајн је одбацио могућност да се свемир шири или сужава. Уместо тога, интуиција га је навела да инсистира на томе да свемир мора бити статичан.

Када узмемо у обзир овакве примере, видимо да је Ајнштајн имао далеко од савршеног записа када је требало да одлучи која су решења његових једначина поља физички реална, а која нису.

Ово нас враћа на питање које је пред нама. Да ли је Ајнштајн исправно одбацио физички значај Годеловог универзума? И шта нам, ако ништа, говори Годелово дело о општој релативности? Или о природи самог времена?

У то време је вероватно било немогуће знати да ли је Ајнштајн у праву занемарио било какав физички значај Годеловог космолошког решења. Током свог живота, Ајнштајн је често играо улогу скептика, и то није био изузетак. Годелов есеј на време идентификовао је оно што се чинило као врло изненађујући аспект опште релативности, али када се суочио са овим изненађујућим последицама, Ајнштајнов инстинкт му је рекао да овај резултат вероватно није битан.

Ајнштајн је имао неке добре разлоге да подржи овај избор. Геделово решење једначина поља не описује универзум у којем заправо живимо. Геделов универзум се не шири, док се наш дефинитивно шири. Такође, нема доказа да се наш универзум окреће онако како је Годелов. Дакле, универзум у којем живимо је очигледно веома различит од оног који описује Геделово решење.

Дакле, неко са Ајнштајновим погледом на свет могао би истовремено признати да изгледа да Годелов универзум има неке логичке недоследности, али би у исто време могао да тврди да наш универзум - прави универзум - не мора нужно да пати од било ког од ових проблема. Можда наш универзум не садржи затворене временске криве.

Ако у нашем универзуму нема затворених временских кривуља, можда нема ни проблема са временом - барем не са начином на који време изгледа постоји у нашем свету.

Међутим, по мом мишљењу, овде је Ајнштајн погрешио. Или барем тамо где изгледа да је прерано дошао до ових закључака.

Када је Годел указао на то да затворене временске криве могу постојати, чак и у хипотетичком универзуму, то нам је дало дубок и добар разлог за бригу о само-доследности саме опште релативности. Иако заправо не живимо у универзуму попут оног који је описано Геделовим решењем, није јасно да ли је наш универзум потпуно сигуран од врста логичких недоследности које би могле бити повезане са постојањем затворених временских кривих.

Уобичајена питања о универзуму Курта Гедела

Путовање кроз време за сада није могуће. Међутим, математички, ако се може кретати брзином светлости или већом, може се произвољно кретати далеко у будућност. У случају уназадног путовања кроз време, почињу да се појављују озбиљни логички проблеми, чак и у математичком систему.

Парадокс деда је најпознатији пример врста проблема који се представљају са назадним путовањем кроз време. Овај облик временског парадокса записан је у научно -фантастичним причама још тридесетих година прошлог века. Дакле, не знамо ко је први створио парадокс деда, али један од најранијих примера може се пронаћи у писму америчком научно -фантастичном часопису Амазинг Сториес.

Затворена временска крива је у суштини пут кроз простор и време који омогућава некоме да буде присутан неком догађају, а затим да путује кроз простор да би се касније поново срео са истим догађајем. Овде исти догађај није понављање оригиналног догађаја. То је оригинални догађај. Посматрач је једноставно следио пут кроз свој универзум који их је одвео из будућности у прошлост.

У математичком смислу, одређени облици путовања кроз време су логички потпуно конзистентни. Међутим, у случају назадног путовања кроз време, појављује се низ временских парадокса. Једна од најпознатијих илустрација таквог временског парадокса је дедовски парадокс. Резултат таквог временског парадокса је да не постоји могућност самоконзистентне временске линије.


У специјалном документу о релативности, 1905. године, Ајнштајн је приметио да, с обзиром на специфичну дефиницију речи „сила“ (дефиниција за коју се касније сложио да није повољна), и ако одлучимо да одржимо (конвенцијом) једначину маса к убрзање = сила, онда се долази до м / (1-в 2 / ц 2) < дисплаистиле сцриптстиле м / (1-в^<2> / ц^<2>)> као израз за попречну масу а честица која се брзо креће. Ово се разликује од данас прихваћеног израза, јер је, како је напоменуто у фуснотама Ајнштајновог рада додатог у поновљеном издању 1913. године, "претерано дефинисати силу на такав начин да закони енергије и импулса поприме најједноставнији облик" , као што је, на пример, учинио Мак Планцк 1906. године, који је дао сада познати израз м / 1-в 2 / ц 2 < дисплаистиле сцриптстиле м / < скрт <1-в^<2> / ц^ <2> >>> за попречну масу.

Као што Миллер истиче, ово је еквивалентно попречним предвиђањима масе и Ајнштајна и Лоренца. Ајнштајн је већ у документу из 1905. коментарисао да "Са другачијом дефиницијом силе и убрзања, природно бисмо требали добити друге изразе за масе. То показује да у поређењу различитих теорија. Морамо поступити врло опрезно." [1]

Ајнштајн је објавио (1922.) квалитативну теорију суперпроводљивости засновану на нејасној идеји о електронима који се деле у орбитама. Овај рад је претходио модерној квантној механици, па се данас сматра нетачним. Садашња теорија нискотемпературне суправодљивости разрађена је тек 1957. године, тридесет година након успостављања модерне квантне механике. Међутим, чак ни данас, суперпроводљивост није добро схваћена, а алтернативне теорије се настављају износити, посебно ради објашњења високотемпературних суправодича. [ потребан цитат ]

Ајнштајн је неколико пута негирао да се могу формирати црне рупе. [ потребан цитат ] Године 1939. објавио је рад у којем се тврди да би се колапсирајућа звезда окретала све брже и брже, окрећући се брзином свјетлости с бесконачном енергијом знатно прије тачке у којој ће се срушити у Сцхварзцхилд -ову сингуларност, или црну рупу.

Суштински резултат овог истраживања је јасно разумевање зашто "Сцхварзсцхилдове сингуларности" не постоје у физичкој стварности. Иако се овде дата теорија бави само кластерима чије се честице крећу по кружним путањама, чини се да није предмет разумне сумње да ће општији случајеви имати аналогне резултате. "Сцхварзсцхилд сингуларитет" се не појављује из разлога што се материја не може произвољно концентрисати. А то је због чињенице да би у супротном саставне честице достигле брзину светлости. [2]

Овај рад није цитиран, а закључци се добро разумеју. [ потребан цитат ] Сам Ајнштајнов аргумент само показује да се стабилни предмети морају окретати све брже и брже да би остали стабилни пре тачке у којој се сруше. Али данас је добро схваћено (а неки су га и тада добро разумели) да се колапс не може догодити кроз стационарна стања онако како је Ајнштајн замислио. Ипак, степен у коме модели црних рупа у класичној општој релативности одговарају физичкој стварности остаје нејасан, а посебно импликације централне сингуларности имплицитне у овим моделима још увек нису схваћене.

У блиској вези са својим одбацивањем црних рупа, Ајнштајн је веровао да би искључење сингуларности могло ограничити класу решења једначина поља тако да наметне решења компатибилна са квантном механиком, али таква теорија никада није пронађена. [ потребан цитат ]

У првим данима квантне механике, Ајнштајн је покушао да покаже да принцип неизвесности не важи. До 1927. уверио се у његову корисност, али се увек томе противио. [ потребан цитат ]

У ЕПР документу, Ајнштајн је тврдио да квантна механика не може бити потпуна реална и локална репрезентација појава, с обзиром на посебне дефиниције „реализма“, „локалитета“ и „потпуности“. Савремени консензус је да је Ајнштајнов концепт реализма превише рестриктиван. [ потребан цитат ]

И сам Ајнштајн је увођење космолошког израза у свој рад из 1917. године који је основао космологију сматрао „грешком“. [3] Теорија опште релативности предвиђала је ширење или сужавање свемира, али је Ајнштајн желео универзум који је непроменљива тродимензионална сфера, попут површине тродимензионалне кугле у четири димензије.

Он је то желео из филозофских разлога, како би на разуман начин укључио Махово начело. Он је стабилизовао своје решење увођењем космолошке константе, а када се показало да се универзум шири, повукао је константу као грешку. Ово заправо није велика заблуда - космолошка константа је неопходна у оквиру опште релативности како се тренутно разуме, а верује се да данас има вредност различиту од нуле.

Ајнштајн није одмах увидео вредност четвородимензионалне формулације посебне релативности Минковског, иако ју је у року од неколико година усвојио у оквиру своје теорије гравитације. [ потребан цитат ]

Сматрајући то превише формалним, Ајнштајн је веровао да је Хајзенбергова механика матрице нетачна. Он се предомислио када су Сцхродингер и други показали да је формулација у смислу Сцхродингерове једначине, заснована на дуалности талас -честица, еквивалентна Хеисенберговим матрицама. [ потребан цитат ]

Ајнштајн је провео много година истражујући јединствену теорију поља и објавио многе радове на ту тему, без успеха.


Човек који је рекао не Ајнштајну

Храбар човек треба да одбаци научни рад Алберта Ајнштајна. Али то је урадио физичар Ховард Перци Робертсон 1936. године, као уредник часописа Пхисицал Ревиев. Ајнштајн је био толико бесан да више никада није тамо објавио.

Да је Ајнштајн данас жив, могао би захвалити Робертсону, који је спасио великог научника од оповргавања најдалекосежнијег предвиђања његове теорије релативности &#к2013 постојања гравитационих таласа. Прва директна детекција Ајнштајнових таласа најављена је ове недеље на велику помпу и славље. Научници кажу да су таласи настали услед снажног судара две црне рупе.

Ово откриће је поздрављено као потврда, иако је Ајнштајн био један од највећих сумњичара у своју идеју. Неколико пута је током година пао, рекао је физичар Даниел Кеннефицк, коаутор Ан Еинстеин Енцицлопедиа. Прича се добро завршила, захваљујући Ајнштајновој мудрости да зна када треба бити сигуран, када сумњати, када занемарити сумњичаве и када их саслушати и прегруписати.

Идеја је произашла из Ајнштајнове теорије релативности. Своју посебну теорију релативности објавио је 1905. године, мењајући начин на који су научници разумели простор и време. Он је 1915. године објавио општу теорију и променио начин на који су научници разумели гравитацију, редефинишући је као ефекат кривих у простору и времену.

У фебруару 1916. Ајнштајн је предвидео да ако простор и време могу имати грудвице и избочине, можда би се те неравнине могле померити, рекао је Кеннефицк. &#к201ЦАНа крају крајева, можемо видјети покретна брда и долине на површини воде које називамо таласима, па ако гравитација закривљује простор-вријеме, зашто не би могла и одољети стварању покретних изобличења? &#к201Д

Ајнштајн је схватио да ће ови таласи бити суптилни. Само нешто драматично може емитовати сигнал довољно снажан да пружи прилику да их открије &#к2013 нешто попут спајања црних рупа. Али Ајнштајн је био скептичан по питању постојања црних рупа, иако су их други предвиђали на основу његове теорије.

Ове сумње нису значиле да је Ајнштајн несигуран. Храбро је предвидео да ће свемирска крива произвести видљиво савијање светлости звезда око Сунца.

То је подстакло најбоље светске астрономе да се сами увере, чекајући помрачење Сунца 1919. како би понашање слабе светлости са позадинских звезда било мерљиво. На питање како се осећа ако се релативност оповргне експериментом помрачења, Ајнштајн је славно одговорио: &#к201ЦТада би ми било жао драгог Господа. Теорија је ионако тачна. &#Кс201Д

Ајнштајн је знао када треба бити сигуран, рекао је Кеннефицк. Имао је добру физичку интуицију, а такође је знао и када се кретао по новој територији.

Стога је можда разумљиво да би у једном тренутку одлучио да поништи своје предвиђање гравитационих таласа у чланку високог профила. Гледајући уназад, могло се видети Робертсоново одбијање као двоструко негативно,##к2013 негацију Ајнштајнове сумње која је додала позитивну подршку његовој првобитној идеји.

Ајнштајн то није видео на тај начин. Према историјским извештајима, био је бесан. Документ је послао другом часопису, опскурнијем часопису Франклин института у Филаделфији, не да би било шта са именом Ајнштајна могло бити нејасно до тог тренутка у историји. Али пре него што је Ајнштајн успео да одбаци његове гравитационе таласе у том дневнику, Робертсон га је индиректно нагнао да се предомисли.

Робертсон је то учинио упознавши се са једним од Ајнштајнових помоћника, Леополдом Инфелдом, рекао је Кеннефицк. Не чини се да су Инфелд или Ајнштајн знали за Робертсонову улогу у одбијању рада, јер је традиционално да рецензенти буду анонимни. Робертсон је Инфелду објаснио зашто први пут мисли да је Ајнштајн био у праву. То је довело до расправа између Ајнштајна и Инфелда, а пре него што је лист изашао, Ајнштајн је направио радикалне измене тако да је подржао, а не оповргао сада већ познату прогнозу.

Ко зна како би се историја развијала да је Робертсон дозволио Ајнштајну да објави оригинални рад против гравитационих таласа. Свакако је помогло да Ајнштајн буде на фаворизованој страни ствари када је у питању тежак задатак откривања. Пројекат који је на крају довео до позитивног сигнала коштао је 1,1 милијарду долара у периоду од 40 година. Названа Ласер Интерферометер Гравитатионал-Ваве Обсерватори или ЛИГО, квалификује се као најскупљи апарат који је икада финансирала Национална научна фондација.

Концепт за ЛИГО изнио је физичар са МИТ -а Раинер Веисс још 1972. Експеримент је у облику близаначких детектора, један у близини Ханфорда у Васхингтону и један у близини Ливингстона у Лоуисиани. У свакој од њих ласерски зрак путује низ цеви у облику слова Л, а свака рука протеже се две и по миље. У теорији, гравитациони талас би померао огледала на крајевима ових цеви на незамисливо малу удаљеност коју би ласери могли да измере.

Апарат је прошао две итерације и#прелиминарну верзију која је објављена 2010. године и напреднију верзију која је на мрежи ступила у септембру 2015. У року од неколико дана од почетка рада, напредни детектор је регистровао нешто, за шта физичари кажу да одговара опис две црне рупе које се сударају.

Физичари кажу да могу да прочитају много информација у сигнал. Успели су да разазнају масу црних рупа - 29 и 36 пута већу масу Сунца - и удаљеност до догађаја од 1,3 милијарде светлосних година од земље.

Ако открију више судара, пројекат би научницима могао дати прецизнију мјеру удаљености до удаљених објеката и боље руковање размјером и брзином ширења свемира. Они могу посматрати друге сударе између масивних објеката познатих као неутронске звезде и сазнати о природи ових егзотичних објеката. А онда увек постоји нада да ће пронаћи нешто потпуно неочекивано.


Физичар који је рекао не Алберту Ајнштајну

НЕВ ИОРК – Потребан је храбар човек да одбаци научни рад Алберта Ајнштајна. Али то је оно што је физичар Ховард Перци Робертсон урадио 1936. године, као уредник часописа Пхисицал Ревиев. Ајнштајн је био толико бесан да више никада није тамо објавио.

Да је Ајнштајн данас жив, могао би захвалити Робертсону, који је спасио великог научника од повлачења најдалекосежнијег предвиђања његове теорије релативности-постојања гравитационих таласа. Прва директна детекција Ајнштајнових таласа#8217с најављена је прошле недеље на велику помпу и славље. Научници кажу да су таласи настали услед снажног судара две црне рупе.

Ово откриће је поздрављено као потврда, иако је Ајнштајн био један од највећих сумњичара у своју идеју. Неколико пута се преврнуо током година, рекао је физичар Даниел Кеннефицк, коаутор “Ајнштајнове енциклопедије. ” Прича се добро завршила, захваљујући Ајнштајновој мудрости да зна када треба бити сигуран, а када сумњати , када треба игнорисати своје сумњичаве и када их саслушати и прегруписати.

Идеја је настала из Ајнштајнових теорија релативности. Своју посебну теорију релативности објавио је 1905. године, мењајући начин на који су научници разумели простор и време. Општу теорију објавио је 1915. године и променио начин на који су научници разумели гравитацију, редефинишући је као ефекат кривих у простору и времену.

У фебруару 1916. Ајнштајн је предвидео да ако простор и време могу имати грудвице и избочине, можда би се те неравнине могле померити, рекао је Кеннефицк. “На крају крајева, можемо видети покретна брда и долине на површини воде које називамо таласима, па ако гравитација закриви простор-време, зашто не би могла створити покретна изобличења? ”

Ајнштајн је схватио да ће ови таласи бити суптилни. Само нешто драматично могло је емитовати сигнал довољно јак да пружи прилику да их открије - нешто попут спајања црних рупа. Али Ајнштајн је био скептичан по питању постојања црних рупа, иако су их други предвиђали на основу његове теорије.

Ове сумње нису значиле да је Ајнштајн несигуран. Храбро је предвидео да ће свемирска крива произвести видљиво савијање светлости звезда око Сунца. То је навело најбоље светске астрономе да се сами увере, чекајући помрачење Сунца 1919. како би понашање слабе светлости са позадинских звезда било мерљиво. На питање како се он осећа#8217д ако се релативност оповргне експериментом помрачења, Ајнштајн је славно одговорио: “Тада би ми било жао драгог Господа. Теорија је ионако тачна. ”

Ајнштајн је знао када треба бити сигуран, рекао је Кеннефицк. Имао је добру физичку интуицију, а такође је знао и када се кретао по новој територији.

Стога је можда разумљиво да би у једном тренутку одлучио да поништи своје предвиђање гравитационих таласа у чланку високог профила. Гледајући уназад, могло се видети Робертсоново одбијање као двоструки негатив - негација Ајнштајнове сумње која је додала позитивну подршку његовој првобитној идеји.

Ајнштајн то није видео на тај начин. Према историјским извештајима, био је бесан. Он је поднео рад другом часопису - опскурнијем часопису Франклин института у Пхиладелпхији, не да би било шта са именом Ајнштајна и именом#8217 могло бити нејасно до тог тренутка у историји. Али пре него што је Ајнштајн успео да одбаци његове гравитационе таласе у том дневнику, Робертсон га је индиректно нагнао да се предомисли.

Робертсон је то учинио упознавши се са једним од Ајнштајнових помоћника, Леополдом Инфелдом, рекао је Кеннефицк. Не чини се да је Инфелд или Ајнштајн знао за Робертсонову улогу у одбијању рада, јер је традиционално да рецензенти буду анонимни. Робертсон је Инфелду објаснио зашто први пут мисли да је Ајнштајн био у праву. То је довело до расправа између Ајнштајна и Инфелда, а пре него што је лист изашао, Ајнштајн је направио радикалне измене тако да је подржао, а не оповргао сада већ познату прогнозу.

Ко зна како би се историја развијала да је Робертсон дозволио Ајнштајну да објави оригинални рад против гравитационих таласа. Свакако је помогло да Ајнштајн буде на фаворизованој страни ствари када је у питању тежак задатак откривања. Пројекат који је на крају довео до позитивног сигнала коштао је 1,1 милијарду долара у периоду од 40 година. Названа Ласер Интерферометер Гравитатионал-Ваве Обсерватори или ЛИГО, квалификује се као најскупљи апарат који је икада финансирала Национална научна фондација.

Концепт за ЛИГО израдио је физичар са МИТ -а Раинер Веисс још 1972. Експеримент је у облику близаначких детектора, један у близини Ханфорда, држава Васхингтон, и један у близини Ливингстона, Лоуисиана. У свакој од њих ласерски зрак путује низ цеви у облику слова Л, а свака рука се протеже око 4 км. У теорији, гравитациони талас би померао огледала на крајевима ових цеви на незамисливо малу удаљеност коју би ласери могли да измере.

Апарат је прошао кроз две итерације - прелиминарну верзију која је објављена 2010. године и напреднију верзију која је постала доступна на интернету у септембру 2015. У року од неколико дана од почетка рада, напредни детектор је регистровао нешто, за шта физичари кажу да одговара опису две црне рупе које се сударају.

Физичари кажу да могу да прочитају много информација у сигнал. Успели су да разазнају масу црних рупа-29 и 36 пута већу масу Сунца-и удаљеност до догађаја од 1,3 милијарде светлосних година од Земље.

Ако открију више судара, пројекат би научницима могао дати прецизнију мјеру удаљености до удаљених објеката и боље руковање размјером и брзином ширења свемира. Они могу посматрати друге сударе између масивних објеката познатих као неутронске звезде и сазнати о природи ових егзотичних објеката. А онда увек постоји нада да ће пронаћи нешто потпуно неочекивано.

Научна списатељица Фаие Флам ауторка је књиге “ Тхе Сцоре: Како је потрага за сексом обликовала модерног човека. ”

У времену и дезинформација и превише информација, квалитетно новинарство је пресудније него икад.
Претплатом, можете нам помоћи да исправимо причу.


Кршећи Ајнштајна, црне рупе могу имати „косу“

Према Ајнштајновој општој теорији релативности, црне рупе имају само три уочљива својства: масу, спин и набој. Додатна својства или „коса“ не постоје.

Јонатхан О &#к27Цаллагхан

Једнојајчани близанци немају ништа на црним рупама. Близанци могу израсти из истих генетских планова, али се могу разликовати на хиљаде начина - од темперамента до фризуре. Према теорији гравитације Алберта Ајнштајна, црне рупе могу имати само три карактеристике - масу, спин и набој. Ако су те вредности исте за било које две црне рупе, немогуће је разликовати једног близанца од другог. Кажу да црне рупе немају косу.

„У класичној општој релативности они би били потпуно идентични“, рекао је Паул Цхеслер, теоретски физичар са Универзитета Харвард. "Не можете да видите разлику."

Ипак, научници су почели да се питају да ли је „теорема без длаке“ строго тачна. Године 2012., математичар по имену Стефанос Аретакис - тада на Универзитету у Кембриџу, а сада на Универзитету у Торонту - предложио је да би неке црне рупе могле имати нестабилности на хоризонтима догађаја. Ове нестабилности би ефективно дале неким регијама хоризонта црне рупе јачу гравитациону привлачност од других. Тиме би се иначе идентичне црне рупе разликовале.

Међутим, његове једначине су само показале да је то могуће за такозване екстремне црне рупе-оне које имају највећу могућу вредност за своју масу, спин или набој. Колико знамо, „ове црне рупе не могу постојати, барем тачно, у природи“, рекао је Цхеслер.

Али шта ако имате скоро екстремну црну рупу, ону која се приближила овим екстремним вредностима, али их није достигла? Таква црна рупа би требала постојати, барем у теорији. Да ли је могло да се уоче кршења теореме о без длаке?

Документ објављен крајем прошлог месеца показује да би то могло. Штавише, ова длака се може открити опсерваторијама гравитационих таласа.

„Аретакис је у суштини сугерисао да су неке информације остале на хоризонту“, рекао је Гаурав Кханна, физичар са Универзитета у Массацхусеттсу и Универзитета Рходе Исланд и један од коаутора. "Наш рад отвара могућност мерења ове длаке."

Научници посебно сугеришу да би остаци формирања црне рупе или каснијих сметњи, као што је материја која падне у црну рупу, могли да створе гравитациону нестабилност на или близу хоризонта догађаја скоро екстремне црне рупе. „Очекивали бисмо да ће се гравитациони сигнал који бисмо видели прилично разликовати од обичних црних рупа које нису екстремне“, рекла је Кханна.

Ако црне рупе имају косу - задржавајући тако неке податке о својој прошлости - то би могло имати импликације на чувени парадокс о црним рупама који је изнео покојни физичар Степхен Хавкинг, рекла је Лиа Медеирос, астрофизичарка са Института за напредне студије у Принцетону, Њу Џерзи. Тај парадокс отклања темељни сукоб између опште релативности и квантне механике, два велика стуба физике 20. века. „Ако прекршите једну од претпоставки [парадокса информација], можда ћете моћи да решите сам парадокс“, рекао је Медеирос. "Једна од претпоставки је теорема о без длака."

Последице тога могу бити широке. "Ако можемо доказати да се стварно простор-време црне рупе изван црне рупе разликује од онога што очекујемо, онда мислим да ће то имати заиста велике импликације на општу релативност", рекао је Медеирос, који је коаутор октобарском раду у којем се говори о томе да ли је посматрана геометрија црних рупа у складу са предвиђањима.

Можда је најузбудљивији аспект овог најновијег рада, међутим, тај што би могао пружити начин да се посматрања црних рупа споје са фундаменталном физиком. Откривање длака на црним рупама - можда најекстремније астрофизичке лабораторије у универзуму - могло би нам омогућити да испитамо идеје попут теорије струна и квантне гравитације на начин који никада раније није био могућ.

"Један од великих проблема [са] теоријом струна и квантном гравитацијом је то што је заиста тешко тестирати та предвиђања", рекао је Медеирос. "Дакле, ако имате било шта што се чак може и тестирати на даљину, то је невероватно."

Међутим, постоје велике препреке. Није сигурно да постоје скоро екстремне црне рупе. (Најбоље симулације у овом тренутку обично производе црне рупе које су 30% удаљене од екстремних, рекао је Цхеслер.) Па чак и ако то учине, није јасно да ли би детектори гравитационих таласа били довољно осетљиви да уоче ове нестабилности из косе.

Штавише, од косе се очекује да буде невероватно кратког века, да траје само делиће секунде.

Али сам папир, барем у принципу, делује здраво. „Мислим да нико у заједници не сумња у то“, рекао је Цхеслер.„Није спекулативно. Испоставило се да су Ајнштајнове једначине толико компликоване да годишње откривамо њихова својства. "

Следећи корак би био да видимо какве сигнале треба да тражимо у нашим гравитационим детекторима-или ЛИГО и Девица, који данас раде, или будуће инструменте попут свемирског инструмента ЛИСА Европске свемирске агенције.

"Сада треба градити на њиховом раду и заиста израчунати колика би била фреквенција овог гравитационог зрачења, и схватити како бисмо то могли измерити и идентификовати", рекао је Хелви Витек, астрофизичар са Универзитета Иллиноис, Урбана-Цхампаигн. "Следећи корак је да пређете са ове веома лепе и важне теоријске студије на оно што би био потпис."

Постоји много разлога да то учините. Иако су шансе за откривање које би показало да је рад тачан мале, такво откриће не само да би оспорило Ајнштајнову теорију опште релативности, већ би доказало постојање готово екстремних црних рупа.

„Волели бисмо да знамо да ли би природа уопште дозволила постојање такве звери“, рекла је Кханна. "То би имало прилично драматичне импликације за наше поље."

Исправка: 11. фебруара 2021
Оригинална верзија овог чланка имплицирала је да теоретичари нису у стању симулирати црне рупе које су удаљене више од 30% од екстремних. У ствари, они могу симулирати готово екстремне црне рупе, али њихове типичне симулације удаљене су 30% од екстремних.


Како смо открили црне рупе?

Црне рупе уједињују неке од најзанимљивијих тема у физици: Ајнштајнову теорију опште релативности, квантну механику, еволуцију универзума (космологију), па чак и религију.

Идеју о црној рупи први је смислио британски свештеник, астрономије, по имену Јохн Мицхелл, крајем 1700-их. Док је размишљао о открићу звезда које постоје у бинарним (паровима) или тројкама, Мицхелл је теоретизовао да гравитационе силе једне звезде могу утицати на светлосни сноп друге.

Ово није стварна слика црне рупе. Утисак овог уметника приказује супермасивну црну рупу која се брзо окреће окружена акрецијским диском.
Овај танки диск од ротирајућег материјала састоји се од остатака звезде сличне Сунцу коју су растргле плимне силе црне рупе. Удари у сударима остатака, као и топлота настала при нагомилавању, довели су до праска светлости, налик експлозији супернове. Инфографија и натписи Европске јужне опсерваторије, Европске свемирске агенције, М. Корнмессер

Његове мисли прошириле су предлог на екстремну звезду, тако масивну са толико гравитационог привлачења да ниједно светло није могло да побегне, што је назвао „тамном звездом“. Француски математичар Пиерре-Симон Лаплаце дошао би до истог теоријског закључка неколико година касније пару се често приписује порекло концепта.

Данас знамо да црне рупе обликују наш универзум. Недавна истраживања указују на то да се црне рупе налазе у средишту готово свих великих галаксија, укључујући и наш властити Млијечни пут. Дијкграаф је рекао да ови докази — и много више — указују на то да су црне рупе битне за структуру галаксија, ако не и за сам универзум.

"Постоји много, много питања о томе како су настале ове црне рупе, посебно ове огромне црне рупе усред галаксија." Рекао је Дијкграаф. "Да ли су [супермасивне црне рупе] резултат судара многих мањих или су печене на самом почетку нашег свемира?"


Јохн А. Вхеелер, физичар који је сковао израз "Црна рупа", мртав је у 96

Јохн А. Вхеелер, визионарски физичар и учитељ који је помогао у измишљању теорије нуклеарне фисије, дао име црним рупама и расправљао о природи стварности са Албертом Ајнштајном и Ниелсом Бохром, умро је у недељу ујутро у својој кући у Хигхтстовну, Њ. 96.

Узрок је била упала плућа, рекла је његова ћерка Алисон Вхеелер Лахнстон.

Доктор Вилер је био млад, импресиван професор 1939. године, када је Бор, дански физичар и његов ментор, стигао у Сједињене Државе на броду из Данске и поверио му да су немачки научници успели да раздвоје атоме уранијума. У року од неколико недеља, он и Бохр су скицирали теорију о томе како функционише нуклеарна фисија. Бохр је намеравао да проведе време расправљајући са Ајнштајном о квантној теорији, али је „провео више времена разговарајући са мном него са Ајнштајном“, присетио се касније др Вилер.

Као професор на Принцетону, а затим на Универзитету у Тексасу у Аустину, др Вхеелер је поставио агенду за генерације теоретских физичара, користећи метафору једнако ефикасно као рачун да ухвати машту својих студената и колега и да постави питања која ће им послати , умови пламтећи, до барикада да се суоче са природом.

Мак Тегмарк, космолог са Технолошког института у Массацхусеттсу, рекао је за др Вхеелера: „За мене је он био последњи Титан, једини суперхерој физике који још увек стоји.“

Под његовим вођством, Принцетон је постао водећи амерички центар за истраживање Ајнштајнове гравитације, познат као општа теорија релативности - поље које је нестало због удаљености од лабораторијског експеримента.

"Подмладио је општу релативност, учинио је то експерименталним предметом и одузео математичарима", рекао је Фрееман Дисон, теоретичар Института за напредна проучавања у граду у Принцетону.

Међу студентима доктора Вхеелера био је Рицхард Феинман са Калифорнијског технолошког института, који је лудо звучан предлог др Вхеелер-а пренео у посао који је довео до Нобелове награде. Други је био Хугх Еверетт, чији је Пх.Д. доктор Вхеелер у тези о квантној механици замислио је паралелне алтернативне универзуме који се бескрајно гранају и раздвајају - појам који је Брице ДеВитт са Универзитета у Тексасу у Аустину назвао „Многи светови“ и који је постао омиљен многим космолозима, али и науци писци белетристике.

Присећајући се својих студентских дана, др Феинман је једном рекао: "Неки људи мисле да је Вхеелер полудео у позним годинама, али он је увек био луд."

Јохн Арцхибалд Вхеелер - био је Јохнни Вхеелер пријатељима и колегама научницима - рођен је 9. јула 1911. године у Јацксонвиллеу, Флорида. Најстарије дете у породици библиотекара, докторирао је. из физике на Универзитету Јохнс Хопкинс са 21. Годину дана касније, након што се верио са старом познаницом, Јанетте Хегнер, после само три састанка, отпловио је у Копенхаген да ради са Бохром, кумом квантне револуције, која је уздрмала модерну науку парадоксалним исказима о природи стварности.

„Можете говорити о људима попут Буде, Исуса, Мојсија, Конфучија, али оно што ме је убедило да такви људи постоје су разговори са Бором“, рекао је др Вилер.

Њихова веза је обновљена када је Бор стигао 1939. године са злослутном вешћу о нуклеарној фисији. У моделу који су он и др Вхеелер развили да то објасне, атомско језгро, које садржи протоне и неутроне, је попут капи течности. Када неутрон емитован из другог распадајућег језгра удари у њега, ова „кап течности“ почиње да вибрира и продужава се у облик кикирикија који се на крају распукне.

Две године касније, др Вхеелер је захваћен пројектом Манхаттан за изградњу атомске бомбе. На његово трајно жаљење, бомба није била спремна на време да промени ток рата у Европи и можда спаси његовог брата Јоеа, који је погинуо у борби у Италији 1944.

Доктор Вилер је наставио да ради владине послове и након рата, прекинувши своје истраживање како би помогао у развоју хидрогенске бомбе, промовисао изградњу склоништа и подржао рат у Вијетнаму и противракетну одбрану, иако су његови ставови били у супротности са ставовима његових либералнијих колега .

Доктор Вилер је својевремено званично укорен од стране председника Двајта Д. Еисенховера због губитка поверљивог документа у возу, али је такође добио награду Енрицо Ферми од Комисије за атомску енергију од председника Линдона Б. Јохнсона 1968. године.

Када је др Вхеелер 1952. добио дозволу да води курс о Ајнштајнској гравитацији, то се није сматрало прихватљивим подручјем за проучавање. Али у промовисању опште релативности, он је помогао да се тема промени 1960 -их, у време када су Деннис Сциама, са Универзитета Цамбридге у ​​Енглеској, и Иаков Борисовицх Зелдовицх, са Московског државног универзитета, основали групе које су изнедриле нову генерацију теоретичара гравитације и космолога .

Један посебан аспект Ајнштајнове теорије привукао је пажњу доктора Вхеелера. Године 1939. Ј. Роберт Оппенхеимер, који ће касније бити вођа Манхаттан пројекта, и студент, Хартланд Снидер, сугерисао је да су Ајнштајнове једначине дале апокалиптично предвиђање. Мртва звезда довољне масе могла би се срушити у гомилу толико густу да светлост није могла ни да побегне из ње. Звезда би се заувек срушила док би се свемирско време омотало око ње попут тамног огртача. У центру би простор био бесконачно закривљен, а материја бескрајно густа, привидан апсурд познат као сингуларност.

Др Вхеелер се у почетку опирао овом закључку, што је довело до сукоба са др Оппенхеимером на конференцији у Белгији 1958. године, на којој је др Вхеелер рекао да теорија колапса „не даје прихватљив одговор“ на судбину материје у таквом стању. Звезда. "Покушавао је да се бори против идеје да би закони физике могли да доведу до сингуларности", рекао је др Чарлс Миснер, професор на Универзитету Мериленд и бивши студент. Укратко, како је физика могла довести до самог кршења - до никакве физике?

Др Вхеелер и други коначно су се појавили када је Давид Финкелстеин, сада емеритус професор на Георгиа Тецх, развио математичке технике које би могле третирати и унутрашњост и спољашњост звезде која се руши.

На конференцији у Нев Иорку 1967. године, др Вхеелер је, ухвативши се сугестије из публике, ударио у име "црне рупе" да драматизује ову страшну могућност за звезду и за физику.

Црна рупа нас „учи да се простор може згужвати као комад папира у бесконачно малу тачку, да се време може угасити попут издуваног пламена и да су закони физике које сматрамо„ светим “, непроменљиви, су све осим “, написао је у својој аутобиографији из 1999. године,„ Геонс, Блацк Холес & амп Куантум Фоам: А Лифе ин Пхисицс “. (Његов коаутор је Кеннетх Форд, бивши студент и пензионисани директор Америчког института за физику.)

Године 1973., др Вхеелер и два бивша студента, др Миснер и Кип Тхорне, са Калифорнијског технолошког института, објавили су „Гравитацију“, књигу од 1.279 страница чији је духовити стил и приступачност-то је блокада са бочним тракама и скицама личности физичари - негира своју тешку и тешку тему. Никада није изашао из штампе.

Током лета, др Вилер би се са својом широком породицом повукао у комплекс на Хај Ајленду у Мексику да би се препустио свом укусу за ватромет пуцајући из лименки пива из старог топа.

Он и Јанетте су се венчали 1935. године. Умрла је у октобру 2007. године у 99. години. Докторку Вхеелер је остало троје деце, госпођа Лахнстон и Летитиа Вхеелер Уффорд, обојица Принцетон Јамес Енглисх Вхеелер из Ардмора, Па. 8 унучади, 16 сјајних -унучад, 6 пасторчади и 11 пасторчади.

Године 1976., суочен са обавезним пензионисањем на Принцетону, др Вхеелер се преселио на Универзитет у Тексасу.

У исто време, вратио се на питања која су анимирала Ајнштајна и Бора, о природи стварности откривеној чудним законима квантне механике. Камен темељац те револуције био је принцип неизвесности, који је поставио Вернер Хеисенберг 1927. године, који је изгледа ставио фундаментална ограничења на оно што се могло знати о природи, изјављујући, на пример, да је немогуће, чак и у теорији, знати и брзину и положај субатомске честице. Познавање једног уништило је способност мерења другог. Као резултат тога, док се нису приметиле, субатомске честице и догађаји постојали су у некој врсти облака могућности које је др Вилер понекад називао „задимљеним змајем“.

Овакво размишљање фрустрирало је Ајнштајна, који је једном питао доктора Вхеелера да ли је Месец још увек тамо када га нико није погледао.

Али доктор Вилер се запитао да ли се ова квантна неизвесност на неки начин односи на универзум и целу његову историју, да ли је то кључ за разумевање зашто уопште нешто постоји.

„Нисмо више задовољни увидом само у честице, у поља силе, у геометрију, па чак ни у простор и време“, написао је др Вхеелер 1981. „Данас од физике захтевамо одређено разумевање самог постојања.“

На прослави 90. рођендана 2003. године, др Дисон је рекао да је др Вхеелер дијелом прозаични калкулатор, "мајстор мајстор", који је декодирао нуклеарну фисију, и дијелом пјесник. „Поетски Вхеелер је пророк“, рекао је, „стојећи попут Мојсија на врху планине Писгах, гледајући обећану земљу коју ће његов народ једног дана наследити.“ Војциецх Зурек, квантни теоретичар у Националној лабораторији Лос Аламос, рекао је да би најтрајнији утицај др Вхеелера могли имати студенти које је „одгојио“. У поруци е-поште написао је: „Знам да сам се трансформисао у њега као научника-не само слушајући га у учионици, или због његове идеје о физици: мислим да је још важније било његово поверење у мене.“

Доктор Вилер је свом интервјуу пре 25 година описао своје виђење своје улоге.

"Ако постоји једна ствар у физици за коју се осећам одговорнијим од било које друге, то је перцепција како се све уклапа", рекао је. „Волим да мислим о себи као да имам осећај просуђивања. Спреман сам да одем било где, разговарам са било ким, поставим било које питање које ће напредовати.

„Признајем да сам оптимиста по питању ствари, посебно у вези с тим да ћу једног дана моћи да разумем како се ствари слажу. Толико је младих људи присиљено да се специјализују у једној или другој линији да си млада особа не може приуштити да покуша покрити ову риву - само стара магла која себи може приуштити да направи будалу од себе.



Откриће црних рупа: од теорије до стварности

Црна рупа по имену Цигнус Кс-1 извлачи материју из супер џиновске плаве звезде у својој близини. (Слика: НАСА-ЦКСЦ-М.Веисс/ввв.наса.гов)

Ајнштајн одбацује црне рупе

Иако су астрономи и физичари научили много о звездама у петнаест година од открића опште релативности - укључујући вероватно постојање белих патуљака и неутронских звезда - мишљења Алберта Ајнштајна о овој теми нису се битно променила.

Године 1939. написао је свој први и једини рад о црним рупама под насловом „О стационарном систему са сферном симетријом који се састоји од многих гравитационих маса“. У овом чланку, Ајнштајн је кренуо да израчуна како би се велика група честица понашала док се урушавају под силом гравитације.

Ово је транскрипт из видео серије Шта је Ајнштајн погрешио. Гледајте сада, на Вондриуму.

Мишљење Алберта Ајнштајна да црне рупе никада не могу постојати у природи навело је већину физичара специјализованих за релативност да одбаце све говоре о црним рупама дуги низ година. (Слика: Дорис Улманн/Јавно власништво)

Ајнштајн је тврдио да ће их угаони момент честица спречити да се неограничено урушавају и да ће то спречити настанак црне рупе. У овом закључку, потпуно је погрешио.

Ајнштајнова предрасуда да црне рупе никада не могу постојати у природи заслепила га је од свих аргумената који говоре супротно, наводећи га да одбаци један од најневероватнијих аспеката своје теорије.

Што је још горе, Ајнштајново мишљење било је толико цењено да је већина физичара специјализованих за релативност после много година одбацила све приче о црним рупама. Деценијама су се такви предмети ретко помињали у научној литератури.

Штавише, интересовање за општу релативност је значајно опало током овог периода. Није толико да су физичари сумњали у ваљаност Ајнштајнове теорије, једноставно нису нашли много практичне употребе за њу.

Предвиђања опште релативности су у већини случајева слична старим Њутновим предвиђањима. У лабораторији се није могло много учинити ни за додатно тестирање теорије нити за истраживање њених импликација.

Ренесанса опште релативности

Неколико година након Ајнштајнове смрти 1955. године, интересовање за општу релативност почело је да се поново јавља. Широм света, мале групе физичара почеле су активно да истражују дубље - и чудније - импликације Ајнштајнове опште теорије.

Једна од кључних фигура ренесансе опште релативности био је млади британски физичар и математичар, Рогер Пенросе. Пенросе се први пут заинтересовао за релативност док је био студент на Универзитетском колеџу у Лондону.

Током овог периода, међутим, мало физичара је знало много о општој релативности. Пенросе није имао другог избора него да се поучи о овој теми, успевајући да научи општу релативност из књига и радова уместо од својих професора.

Пенросе је затим наставио студије математике на Кембриџу, где је докторирао, а затим је кратко радио на Принцетону, Лондону, Сиракузи и Универзитету у Тексасу у Аустину.

У то време, Аустин је био локација једне од ретких концентрација физичара који су активно проучавали општу релативност. Између осталих, Пенросе је у Аустину упознао физичара Роиа Керра.

Керр је успео да пронађе решење за Ајнштајнове једначине поља које је општије и моћније од оних које је пронашао Карл Шварцшилд. Конкретно, док Сцхварзсцхилдов резултат описује само стационарне објекте, Керрово решење такође дозвољава могућност да се црне рупе могу ротирати.

Доказивање постојања црних рупа

Британски физичар и математичар Рогер Пенросе доказао је да би под одређеним околностима загарантовано да се колапсирајућа звезда формира црна рупа. (Слика: Бисваруп Гангули/Јавно власништво)

У то време, неколико физичара је мислило да црне рупе заиста постоје - ако су уопште размишљале о том питању. Али 1965. године Пенросе је открио откриће које ће поништити то гледиште.

Користећи врсту математике која се веома разликовала од било чега што је Ајнштајн икада користио, Пенросе је успео да строго докаже да ће под одређеним околностима урушавање звезде гарантовати стварање црне рупе. Конкретно, ако је звезда која се руши довољно масивна, онда је формирање црне рупе потпуно неизбежно.

У јануару 1965. Пенросе је објавио кратак рад на три странице под насловом „Гравитацијски колапс и просторно-временске сингуларности“. У то време, Пенросеов аргумент био је снажно против конвенционалне мудрости заједнице физичара.

Многи су тврдили, као што је Ајнштајн већ дуго радио, да ће их сложеност стварних колапсирајућих звезда спречити да формирају црне рупе.

Али Пенросеов математички аргумент био је убедљив. Током наредних неколико година, мишљења многих физичара су се поколебала. Крајем шездесетих година прошлог века постало је уврежено гледиште да ће црне рупе у ствари вероватно - ако се не гарантује - постојати у природи.

Како црне рупе утичу на околне звезде

Како је све више физичара постајало увјерено да постоје црне рупе, почео је расти интерес за начине на које се ти објекти могу открити или посматрати. Један од првих научника који је активно радио на овом питању био је невероватно плодан и свестран руски физичар Јаков Зел’дович.

Током своје каријере, Зел ’довицх је дао велики допринос готово свим пољима физике и астрономије, укључујући науку о материјалима, физику честица, релативност, астрофизику, космологију и нуклеарну физику - укључујући и рад на совјетском програму наоружања.

Руски физичар Јаков Зел’дович предложио је да се црна рупа може открити проучавањем кретања оближњих звезда. (Слика: МАРКА Публисхинг & амп Традинг Центер/Јавно власништво)

Почетком 1960 -их, Зел’дович је предложио да се присуство црних рупа може индиректно закључити проучавањем кретања других оближњих звезда. Невидљива црна рупа, тврдио је он, изазвала би још једну звезду у сопственом Сунчевом систему да се њише напред -назад у регуларном периоду.

Кад би научници могли некако да посматрају такву колебљиву звезду, могли би да идентификују црну рупу, па чак и да измере њену масу.

Алтернативно, Зел’дович је тврдио да би под одређеним околностима црна рупа могла имати драматичан утицај на материјал који је окружује. Сва астрофизичка тела привлаче и акумулирају материју силом своје гравитације.

Али за разлику од обичних звезда или планета, материја која пада према црној рупи ће се приближавати скоро брзином светлости. Надаље, овај набојни материјал спирално ће се вртјети око црне рупе попут текућине која тече низ одвод.

Пошто се овај материјал креће скоро брзином светлости, достиже температуре у милионима степени. Зел’дович је тврдио да би такви системи ослобађали огромне количине енергије и да би их астрономи могли посматрати, чак и на великим удаљеностима.

Мистерија Лабуда Кс-1

Мистерија чудног астрономског објекта познатог као Цигнус Кс-1 збунила је астрономе. Астрономи су их први пут открили 1964. године, али су посматрања овог објекта 1970. открила неке његове бизарније карактеристике.

Уочено је да Цигнус Кс-1 испушта врло јаке бљескове рендгенских зрака више пута у секунди. Кратко трајање ове рендгенске светлости показало је да оно што их емитује није било велико по астрономским стандардима-не више од делића светлосне секунде у пречнику.

Другим речима, објекат не би имао више од 100.000 километара. Рендгенски зраци се производе само у веома топлим окружењима на милионима степени.

Следеће године, радио-посматрањем у правцу Лабуда Кс-1, откривена је плава супердивовска звезда. Ова звезда је, међутим, превелика да би генерисала брзо треперење рендгенских зрака које је примећено.

Да би објаснили производњу посматраних рендгенских зрака, астрономи су закључили да се део гаса ове звезде на неки начин откинуо, а затим загрејао на веома високе температуре. Касније исте године, друга запажања су почела да откривају колебање плавог супергиганта - баш као што је Зел’дович предложио деценију раније.

Из посматраног колебања, астрономима је било јасно да је оближњи објекат масиван - превише масиван да би чак био неутронска звезда.

Како се квалитет посматрања наставио побољшавати током година које су уследиле, постало је јасније да је Цигнус Кс-1 црна рупа. Крајем 1970 -их већина астрофизичара је прихватила овај закључак, као и закључак да црне рупе заиста постоје у нашем универзуму.

Цигнус Кс-1, црна рупа удаљена око 6000 светлосних година од нас (десно) усисава гас из оближње супер-џиновске звезде по имену ХДЕ 226868. (30 пута већа од масе нашег Сунца) (Слика: ЕСА-Хуббле/ввв.наса. гов)

Сада је познато да је Лабуд Кс-1 црна рупа удаљена око 6.000 светлосних година од нас, и око 15 пута већа од Сунца. При овој маси, Сцхварзсцхилдов радијус ове црне рупе је око 44 километра.

Све у овом радијусу заувек је изгубљено из нашег погледа. И, у извесном смислу, изгубљен је из самог нашег универзума.

Црне рупе око нас

У деценијама након утврђивања да је Цигнус Кс-1 црна рупа, астрономи и астрофизичари открили су бројне друге црне рупе у нашем универзуму. Ово укључује десетине црних рупа за које се некад мислило да су масивне звезде, слично Цигнусу Кс-1.

Такође, откривено је много већих и масивнијих црних рупа. На пример, центар галаксије Млечни пут је домаћин огромне црне рупе, чија је маса једнака око четири милиона пута већа од масе Сунца.

У центру наше галаксије Млечни пут налази се огромна црна рупа, чија је маса једнака око четири милиона пута већа од масе Сунца. (Слика: ЕСА -Ц. Царреау/ввв.наса.гов)

Опћенито се сматра да већина спиралних и елиптичних галаксија у својим центрима садржи супермасивну црну рупу.

Иако је већина ових супермасивних црних рупа по маси слична оној у центру Млечног пута, неке галаксије имају још веће црне рупе, са масама које се мере милијардама, а не само милионима, соларних маса.

Црне рупе су последица Ајнштајнове теорије опште релативности. Па ипак, Ајнштајн никада није прихватио да су црне рупе - или чак могле - постојати у нашем универзуму.

Уобичајена питања о открићу црних рупа

Иако је Ајнштајнова општа релативност предвиђала црне рупе, Карлу Сцхварзсцхилду се често приписује њихово откриће. Чак је и ову чињеницу тешко рећи са апсолутном сигурношћу, јер је Керр након њега боље дефинисао шта су црне рупе. Роџер Пенроз је доказао своје постојање као урушене звезде.

Научници процењују да скоро све велике галаксије у свом средишту имају супер масивне црне рупе, што би резултирало милијардама милијарди.

Да. Научници су потврдили супер масивну црну рупу у центру Млечног пута.

Научници верују да када се формира галаксија, њена црна рупа настаје у исто време.


Погледајте видео: TOP 10: Najbogatiji Ljudi i Porodice Na Svetu