Možda crne rupe uopće nisu ono što mislimo da jesu

Iako se ponekad čini da znamo puno o svemiru i općenito o svemu, to je daleko od istine.

Svemir se često pokaže ne samo "koliko god mislimo da jest, nego i mnogo čudniji nego što možemo i zamisliti", kako je jednom rekao fizičar Werner Heisenberg, koji je proučavao najmanje čestice materije tekstualna stanja.

Problem s crnim rupama: Paradoksi i singularnost

Jedna od najčudnijih stvari, piše on, u svemiru svakako su crne rupe. Izvorno su to bili samo hipotetski objekti proizašli iz Einsteinove opće teorije relativnosti, a onda smo ih stvarno "vidjeli", točnije, otkrili objekte u svemiru koji su se ponašali, i izgledali onako kako je teorija predviđala i nazvali smo ih "crne rupe" ", piše N1 Slovenija. I da parafraziramo staru izreku o patki, "ako izgleda kao crna rupa i ponaša se kao crna rupa, onda mora biti crna rupa", rečeno je. Ali sada se čini da možda i nije.

Već neko vrijeme, kao što je navedeno, među astrofizičarima kruži teorija da crne rupe možda i nisu ono što mi mislimo da jesu, već su zapravo objekti koje smo nazvali "gravastars/gravastars", ali o tome kasnije.

Problem je, što crne rupe nikada nismo vidjeli dovoljno blizu, a sva naša znanja i teoretiziranja o njima proizlaze samo iz teoretskih pretpostavki, složenih izračuna, računalnih simulacija i rijetkih snimaka koje smo do sada uspjeli napraviti.

Drugi, navodi se, još veći problem je što trenutno važeća teorija o crnim rupama rezultira paradoksima koje današnja znanost ne zna riješiti.

Jedan od paradoksa koji se povezuje s crnim rupama naziva se "informacijski paradoks", navodi se u tekstu.

Informacijski paradoks

Iz karakteristika crne rupe, piše on, proizlazi da se u njenom središtu nalazi točka beskonačne gustoće, tzv. singularnost, gdje naše razumijevanje fizike nestaje i više nema smisla. Nijedna informacija o materiji koja upadne u crnu rupu ne može se poslati natrag u svemir, tako da nikada ne možemo u potpunosti znati što se događa iza "horizonta događaja" ili horizonta, navodi N1 Slovenija.

Taj horizont predstavlja nevidljivu i nedodirljivu "granu", opisanu samo kao udaljenost od središta crne rupe, gdje sve što prijeđe doslovno nestaje, piše. Što god se događa s materijom iza horizonta, mi to ne možemo vidjeti.

Prema teoriji materija padajući prema singularnosti u središtu, pod utjecajem izrazito jake gravitacije, "rasteže se u špagete" i potom pada u središte. To je više-manje sve što možemo pretpostaviti s našim trenutnim saznanjima. Što se nakon toga točno događa s materijom ostaje zauvijek skriveno.

Dugo se vremena vjerovalo da osnovne informacije o materiji koja upadne u crnu rupu na neki način "ostaju sačuvane" unutar crne rupe i da su vječne, piše. Tada je, kaže se, Stephen Hawking pokazao da crne rupe s vremenom "ispare" ili nestanu. No, ako nestanu, kaže, s njima nestaju i svi podaci o materiji koji su prethodno u njih upali.

N1 Slovenija navodi da je to u suprotnosti s jednim od postulata kvantne mehanike koji kaže da niti jedan fizički sustav ne može stvoriti niti uništiti informaciju. Dakle: crne rupe uništavaju nešto što ne bi trebale uništiti. To je paradoks.

Fizičari obično ne vole paradokse i singularnosti jer oni "remete red" i "uzrokuju glavobolje", navodi se u tekstu. Ako se pojave, vjerojatno nešto nije u redu s pretpostavkama ili rezoniranjem. Ukratko, vjerojatno nam nešto nedostaje, piše portal IFL Science.

Fizičari i matematičari pokušali su doći do ideja koje bi riješile ove probleme, a došli su do prilično čudnih rezultata, stoji u tekstu. Jedan od njih tvrdi da je svemir zapravo golemi hologram, piše on, što znači da je ono što nazivamo prostorom i ono što vidimo i čemu se divimo zapravo rezultat interakcija na beskonačno dalekoj granici.

Zvuči čudno i neshvatljivo? Naravno, ponovno pročitajte drugu rečenicu na početku članka.

Rješenje: Gravatstar

Ukratko, budući da znaju za to, astrofizičari se žele riješiti tog paradoksa, piše. To mogu postići, uz teorijska razmatranja, možda i objašnjenjem opažanja, rečeno je. Jedna od mogućnosti je teorija o "gravastaru". Riječ dolazi od kombinacije riječi za gravitaciju, vakuum i zvijezdu (engleski: gravitation, vacuum, star). Ideja je stara dvadesetak godina, točnije od 2002. godine, kada su je predložili astrofizičari Pavel O. Mazur i Emil Motola (Pawel O. Mazur and Emil Mottola), piše ovaj medij.

Ako izbjegnemo detalje, teorija kaže da u svemiru ne postoje crne rupe kakve poznajemo, već objekti koji izgledaju kao crne rupe, ali imaju drugačija svojstva. To su "gravastari".

Za razliku od crnih rupa, kaže se, gravastars nemaju "horizont događaja", što je nevbuduću i nematerijalnu "granicu", oni već imaju sasvim opipljivu granicu, poput površine našeg planeta. Gravastarova granica nije "kruta" ili "tekuća", već se nalazi u jednom od stanja materije koje fizičari nazivaju "Bose-Einsteinov kondenzat" (BEC), kaže se.

U tom stanju, atomi se ohlade, kao što je rečeno, do tako niske energije da počinju djelovati kao jedan "super atom". Prema gravastar teoriji, ova granica je vrlo tanka, vrlo hladna, vrlo tamna i gotovo neuništiva ljuska. Istodobno, ima svojstvo sprječavanja nastanka singulariteta tijekom formiranja gravastara, piše on.

"Budući da je ovaj novi oblik materije vrlo izdržljiv, ali pomalo elastičan poput mjehurića, sve što bi se uhvatilo u njegovu snažnu gravitaciju i sudarilo bi se s njim, a zatim bi se asimiliralo u gravastarsku ljušturu", rekao je Motola u izjavi nakon objave prvi članak o gravastarima, prenosi N1 Slovenija.

U biti, teorija gravastara eliminira i "horizont događaja" i singularnost u središtu, pa čak i informacijski paradoks, jer se materija privučena gravitacijom u gravastar "spaja" s ljuskom koja je neuništiva, pa informacije o stvar ne nestaje, piše ovaj medij.

Iako je teorija zanimljiva, da bi je znanost prihvatila, mora objasniti i ono što opažamo. Sada grupa znanstvenika izvješćuje da su u nekim crnim rupama koje su promatrali pronašli karakteristike koje podupiru teoriju gravastara. Studija je objavljena u travnju u časopisu Physical Review D.

Ipak, jedna lasta ne donosi proljeće. Moguće je da postoje i crne rupe i gravazvijezde. Veliki problem u ovom slučaju je što bi ih bilo teško razlikovati. Međutim, postoje modeli koji pokazuju kako bi se to moglo učiniti, navodi se. Zato će, piše N1 Slovenija, biti potrebno puno promatranja i prije svega objašnjenja onoga što "vidimo", kako bi teorija gravastara bila prihvaćena.