Jako výzkumné subjekty nebyly černé díry nikdy světelnější.
Související obsah
- Proč teoretický fyzik Sylvester James Gates nevidí žádný konflikt mezi vědou a náboženstvím
Ale v 70. letech známý renomovaný fyzik Stephen Hawking řekl, že je považoval za nepříjemné. Přestože přijal společnou moudrost, že černé díry jsou úplně černé, jeho rovnice ukázaly, že vyzařovaly částice a vydávaly slabou záři, kterou nyní nazýváme Hawkingovo záření. "Proto jsem se hodně snažil zbavit tohoto trapného efektu, " řekl. "Ale čím víc jsem o tom přemýšlel, tím více odmítal odejít."
18. dubna, v divadle Sanders Theatre na Harvardské univerzitě, předal Hawking přednášku k zahájení nové iniciativy pro výzkum Black Hole, která bude sídlit na univerzitě ve spolupráci s Harvard-Smithsonian Center for Astrofhysics.
Toto úsilí je zaměřeno na zkoušení, jak se tyto entity chovají - a záhadného tajemství toho, co se stane, když se do nich pustíte.
Nová iniciativa, režírovaná Harvardským astrofyzikem Avi Loebem, dává vykřičník z toho, co již bylo pro černé díry docela dobré století. Poslední zvýraznění přišlo letos v únoru, když laserové interferometrové gravitační vlnové observatoře (LIGO) oznámilo první detekci gravitačních vln, což potvrdilo klíčovou predikci teorie Alberta Einsteina o obecné relativitě. Tyto vlnky v časoprostoru byly započaty vzdálenou srážkou dvou černých děr, z nichž každá byla několik desítekkrát těžší než Slunce.
Tento signál poskytoval možná nejhmatatelnější důkaz, že takové bizarní objekty skutečně existují. Ještě lépe, ukázalo se, že se pohybují tak, jak vědci počítají, že by měli. "LIGO otevřel nové okno v našem vesmíru, " řekl Hawking na Harvardu. "S více očekávanými detekcemi jsem nadšený možností nových objevů."
"Pokud máte pocit, že jste v černé díře, nevzdávejte to." Existuje cesta ven, “vtipkoval kosmolog Stephen Hawking poté, co zahájil novou Harvard-Smithsonianovu iniciativu. (SAO / CfA) Ale stejně jako černé díry přitahují pozornost a jejich podivné vlastnosti nyní přijímají fakta, Hawkingův vlastní příběh odráží klikatou cestu, kterou se tyto objekty dostali tam.
Více řečníků si vzpomnělo, jak v roce 1915 Einstein poprvé představil svou teorii obecné relativity, což je popis reality, ve které se časoprostorové prohýbání kolem masivních objektů. Méně než měsíc po závěrečné přednášce Einsteina na berlínské akademii přišel astronom Karl Schwarzschild s prvním úplným řešením Einsteinových rovnic.
Tento triumf přišel s znepokojující poznámkou pod čarou: Řešení předpokládalo, že by mohla existovat malá sféra prostoru, z níž nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo. Einstein, zaujatý Schwarzchildovou matematickou vynalézavostí, nicméně pochyboval, že taková věc může být něco jiného než myšlenkový experiment. Schwarzchild to také předpokládal. Bylo to „zjevně ne fyzicky smysluplné“, napsal v článku v časopise.
Dnes si uvědomujeme, že tyto takzvané „magické koule“ mohou a existují. Víme například, že každá soběstačná galaxie má ve svém jádru jednu. Stejný vzorec se však znovu a znovu objevuje v příběhu o černé díře. Sága také líčí vědeckou spisovatelku Marcii Bartusiak ve své knize Černá díra z roku 2015. Když se fyzici pustí do blízkosti tohoto tématu, mají sklon být nasáváni do trnitých, neočekávaných problémů, které vzdorují snadnému vysvětlení.
Stejně jako samotné černé díry je nyní Hawkingovo záření přijato. Ale i dnes jeho hlavní vhled, vyjádřený v rovnici vztahující se k povrchu černé díry k informacím uvězněným uvnitř, stále vyvolává potíže. "Černé díry se řídí velmi elegantní a jednoduchou rovnicí, " řekl Andrew Strominger, fyzik, který spolupracuje s Hawkingem a připojí se k nové iniciativě. "Nemáme tušení, co to znamená." Jsme z této rovnice tak hluboce zmateni, jako byl Einstein ve 30. letech 20. století ohledně Schwarzschildova řešení. “
Řešení této hádanky vysvětlit, jak černé díry zaznamenávají podrobnosti o záležitosti, kterou polykají, je hlavním cílem iniciativy Harvard-Smithsonian. Další otevřené otázky zahrnují původ masivních černých děr viděných ve vzdáleném vesmíru jako jasné kvasary a způsoby, kterými obří černé díry formují galaxie, které je obíhají.
Loeb, zakládající ředitel programu, si myslí, že sestavil tým s dobrou šancí na nalezení odpovědí - a není nad tím, aby jednal jako humbuk. Kdyby ho Organizace spojených národů požádala, aby přišel se seznamem odborníků na černé díry na mezihvězdnou vědeckou soutěž, přemýšlel, koho by vybral?
"Upřímně řečeno, nejlepší lidé na mém seznamu jsou v týmu, " řekl smíchem. "Myslím, že s tímto týmem můžeme porazit kohokoliv v Mléčné dráze, to je jisté." Nevím o vesmíru obecně. “
Po století, ve kterém černé díry přešly od teoretických obtíží k nesporným faktům, může jeho pozitivní vnímání jazyka odrážet změnu postojů. Zatímco rozpory a záměny černých děr u prvních „rozpačitých“ vědců, jako je Hawking, jsou stejné problémy s uzlováním hlavními tahy pro výzkumné týmy, jako je LIGO a Loebova iniciativa.
Hawkingova vlastní řeč skončila podobnou poznámkou optimismu. "Poselstvím této přednášky je, že černé díry nejsou tak černé, jak jsou namalovány, " řekl. "Pokud máte pocit, že jste v černé díře, nevzdávejte to." Existuje cesta ven. “
