الثقوب السوداء تضغط على البيئة

الثقوب السوداء تضغط على البيئة
الثقوب السوداء تضغط على البيئة
Anonim

في عام 1974 ، توصل ستيفن هوكينغ إلى اكتشاف مهم: الثقوب السوداء تنبعث منها إشعاعات حرارية. حتى ذلك الحين ، كان يُعتقد أن الثقوب السوداء خاملة ، وهي المرحلة الأخيرة لنجم ثقيل يحتضر.

أظهر علماء من جامعة ساسكس أنهم في الواقع أنظمة ديناميكية حرارية أكثر تعقيدًا ، ليس فقط مع درجة الحرارة ، ولكن أيضًا مع الضغط.

فوجئ Xavier Calmet و Folkert Kuipers بالرقم الإضافي المقدم في المعادلات أثناء عملهما على تصحيحات الجاذبية الكمومية لانتروبيا الثقب الأسود.

أثناء مناقشة هذه النتيجة الغريبة ، أدركوا أن ما كانوا يرونه كان يتصرف مثل الضغط. بعد المزيد من الحسابات ، أكدوا اكتشافهم المثير أن الجاذبية الكمية يمكن أن تؤدي إلى الضغط في الثقوب السوداء.

قال كزافييه كالميت ، أستاذ الفيزياء في جامعة ساسكس: إن اكتشافنا أن ثقوب شوارزشيلد السوداء لها ضغط ودرجة حرارة هو أكثر إثارة بالنظر إلى أنها كانت مفاجأة كاملة. يسعدني أن أبحاثنا حول الجاذبية الكمية ستساهم في فهم أوسع لطبيعة الثقوب السوداء في المجتمعات العلمية. إن حدس هوكينغ اللافت للنظر بأن الثقوب السوداء ليست سوداء ، ولكن لها طيف مشابه جدًا لتلك الموجودة في الجسم الأسود ، مما يجعل الثقوب السوداء مختبرًا مثاليًا لدراسة التفاعلات بين ميكانيكا الكم والجاذبية والديناميكا الحرارية.

إذا أخذنا في الاعتبار الثقوب السوداء فقط في إطار النسبية العامة ، فيمكن إثبات أن لديهم حالة تفرد في المراكز حيث يجب انتهاك قوانين الفيزياء ، كما نعرفها. من المأمول أنه عندما يتم دمج نظرية المجال الكمي في النسبية العامة ، قد نتمكن من العثور على وصف جديد للثقوب السوداء.

يعتبر عملنا خطوة في هذا الاتجاه ، وعلى الرغم من ضآلة ضغط الثقب الأسود الذي درسناه ، فإن حقيقة وجوده تفتح العديد من الاحتمالات الجديدة التي تشمل دراسة الفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات وفيزياء الكم."

قال فولكرت كويبرز ، طالب دكتوراه في كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة ساسكس: "إنه لمن دواعي سروري العمل على اكتشاف يساهم في فهمنا للثقوب السوداء ، خاصة كطالب باحث. في اللحظة التي أدركنا فيها أن النتيجة الخفية في معادلاتنا تشير إلى أن الضغط على الثقب الأسود قيد الدراسة كان مشجعًا. كانت نتيجتنا نتيجة لأحدث الأبحاث التي نقوم بها في مجال فيزياء الكم في جامعة ساسكس ، وهي تلقي ضوءًا جديدًا على الطبيعة الكمومية للثقوب السوداء ".

تم الاكتشاف من قبل الأستاذين Xavier Calmet و Folkert Kuipers في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ساسكس ونُشر في مجلة Physical Review D.

موصى به: