Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Ce este in interiorul unei gauri negre?

Autor: Adrian Buzatu

Grupul de cercetatori au facut simulari numerice utilizand teoria corzilor, cu ajutorul careia se poate descrie comportamentul particulelor elementare. Au confirmat pentru prima oara ca in o gaura neagra energia depinde de temperatura la o anumita putere, acest comportament fiind prezis de calculele bazate pe teoria lui Hawking.

Rezultatul demonstreaza ca proprietatile termodinamice alea gaurilor negre, proprietati precum radiatia Hawking, pot fi explicate de catre o multime de corzi aflate in interiorul gaurii negre, prezise teoria corzilor.

Gaurile negre sunt obiecte astronomice prezise de teoria relativitatii generale a lui Einstein. Datorita puternicului camp gravitational, spatiu si timpul sunt atat de puternic distorsionate, incat toata materia si inclusiv lumina sunt atrase de catre gaura neagra. In 1974 fizicianul britanic, Stephen Hawking a demonstrat ca lumina si particule sunt emise de catre suprafata gaurii negre, prin urmare aceasta devinind din ce in ce mai mica. Inca de atunci s-a presupus existenta unei structuri in interiorul gaurilor negre.

Cu toate acestea, nu s-a reusit sa se descrie starea interiorului unei gauri negre deoarece curbura spatiu-timpului devine asa de mare, incat numai teoria relativitatii generale nu mai este valabila, fiind necesar a se lua in considerare fluctuatii cuantice.

Pe de alta parte, in domeniul particulelor elementare, teoria corzilor a fost propusa pentru a unifica in un mod consistent relativitatea generala cu mecanica cuantica. Teoria corzilor descrie toate particulelele elementare descoperite pana acum ca si corzi foarte scurte, care oscileaza cu diferite frecvente, si care se propaga in spatiu-timp de 10 sau 11 dimensiuni. Astfel, in mod natural teoria corzilor prezice existenta gravitonilor. Astfel, relativitatea generalizata, care explica gravitatia, este extinsa natural la scala fizicii particulelor elementare. Intrebarea daca teoria corzilor poate sa descrie structura interioara a unei gauri negre a atras de ceva vreme atentia fizicienilor teoreticieni din lumea intreaga.

Cercetatori japonezi au stabilit o metoda care trateaza eficient oscilatia corzilor in functie de frecventa acestora. Comportamentul termodinamic al corzilor ce se presupune ca exista in interiorul unei gauri negre a fost calculat dupa aceasta metoda, utilizand un supercalculator ‘Hitachi SR11000 model K1’.


Supercalculatorul Hitachi SR11000 model K1 a fost folosit pentru aceasta simulare. A fost instalat la KEK in martie 2006. Are o putere de calcul de 2.15 milioane de milioane de calcule pe secunda.

Multa vreme s-a considerat ca structura interioara a unei gauri negre poate fi dedusa numai din radiatia Hawking emisa de suprafata gaurii negre. Rezultatul acestei cercetari arata ca misterioasele prorietati termodinamice ale gaurilor negre pot fi explicate considerand ca interiorul gaurii negre gazduieste o multime de corzi oscilante.


Cum vede un artist interiorul unei gauri negre ca o colectie de corzi.


Punctele reprezinta energia multimii de corzi in functie de temperatura. Linia continua reprezinta energia gaurii negre in functie de temperatura, prezisa de teoria lui Hawking. Observam ca la temperaturi mici, cele doua teorii cad de acord.

Este de asteptat ca teoria corzilor sa se dezvolte si mai mult, jucand astfel un rol important in rezolvarea unor probleme interesante precum evaporarea gaurilor negre, starea Univerului timpuriu si a creatiei tuturor lucrurilor. Acest rezultat a fost publicat in revista Physical Review Letters.

Articol tradus de Nitu Cosmin Gheorghe si Adrian Buzatu din declaratia de presa din 16 ianuarie 2008 a laboratorului Japonez KEK pentru www.fizicaparticulelor.ro.

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger