O punte între relativitate și mecanica cuantică. Găurile negre „păroase” pot rezolva paradoxul lui Hawking

Cercetătorii susțin că au rezolvat unul dintre cele mai mari paradoxuri ale științei, identificat pentru prima dată de profesorul Stephen Hawking. 

Acesta a subliniat faptul că găurile negre se comportă într-un fel care pune în antiteză două teorii fundamentale. Găurile negre sunt stele moarte care au intrat în colaps și care au un asemenea câmp gravitațional încât nici măcar lumina nu poate scăpa. Noi cercetări sugerează că paradoxul ar fi fost rezolvat prin demonstrarea faptului că găurile negre au o proprietate denumită „păr cuantic”, potrivit BBC.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

„Problema a fost rezolvată”, spune profesorul Xavier Calmet de la Universitatea din Sussex. Acesta a fost printre cei care au dezvoltat tehnicile matematice care au condus la rezolvarea paradoxului. În centrul acestuia se găsea o problemă care punea în pericol două dintre cele mai importante teorii ale fizicii.

Teoria generală a relativității a lui Einstein spune că ceea ce intră într-o gaură neagră nu mai poate ieși, dar mecanica cuantică spune că acest lucru este imposibil. Profesorul Calmet și colegii acestuia au demonstrat amprenta pe care o lasă o stea în câmpul gravitațional al găurii negre.

De unde provine conceptul de „păr cuantic”?

Cercetătorii au numit această amprentă „păr cuantic” pentru că teoria acestora înlocuiește o idee anterioară numită „teorema fără păr”, dezvoltată de profesorul Archibald Wheeler de la Universitatea Princeton din New Jersey, undeva prin anii 1960.

Profesorul a ajuns la această denumire pentru că transmite descrierea matematică a unei găuri negre: o entitate care are masă, rotație și sarcină, dar care altfel nu are nici un fel de trăsături fizice – „cheală” într-un limbaj trivial.

„Teoria cu păr” a profesorului Calmet, publicată în Physical Review Letters este de-a dreptul revoluționară. Promite să rezolve paradoxul lui Hawking, care i-a provocat pe fizicieni încă din anii 1970. Paradoxul ridica posibilitatea ca ori mecanica cuantică, ori relativitatea generală să fie eronate, perspectivă care nu ar fi fost deloc îmbucurătoare pentru fizica teoretică. Cele două teorii sunt pilonii pe care s-a consolidat mai toată cunoașterea noastră despre Univers. 

Una dintre consecințele paradoxului lui Stephen Hawking

Această teorie promite să reunească cele două teorii. Noțiunea de „păr cuantic” permite informației despre ceea ce se petrece în interiorul unei găuri negre să iasă din nou fără a încălca principiile niciuneia dintre cele două teorii fundamentale.

„Va fi nevoie de o vreme pentru ca oamenii să o accepte”, spune profesorul Calmet. Acest lucru se datorează revoluției pe care o provoacă în lumea fizicii. „Hawking a vorbit despre acest paradox în anul nașterii mele”, mai spune Calmet. Încă de atunci, mai mulți fizicieni celebri au început să lucreze la paradox, venind cu explicații care mai de care mai complexe, ba chiar să sugereze invaliditatea teoriilor mecanicii cuantice sau relativității generale.

Dacă această nouă ipoteză va fi acceptată de public, atunci s-ar putea pune bazele punții dintre relativitate și mecanica cuantică.

„Una dintre consecințele paradoxului lui Hawking a fost aceea că mecanica cuantică și relativitatea generală erau incompatibile. Dar descoperirile făcute de noi sunt compatibile”, mai adaugă profesorul Calmet.

Vă mai recomandăm și:

Astronomii „au luat pulsul” unei găuri negre care cântărește de 12 ori mai mult decât Soarele

Două găuri negre supermasive se îndreaptă spre o coliziune care va zgudui structura spațiu-timp

Câte găuri negre există în Univers? Numărul cuprinde nu mai puțin de 19 zerouri

Astronomii au fotografiat erupția unei găuri negre de 16 ori cât Luna Plină