Gaura neagra cu sens unic prin spatiu

Gaura neagra - sens unic prin spatiuGaurile negre, obiecte misterioase si fascinante, sunt din multe puncte de vedere obiecte relativ simple. In Univers exista mai multe feluri de gauri negre - de la cele rezultate in urma mortii stelelor, la cele super-masive aflate in centrul galaxiilor.
Daca vrem sa dam frau liber imaginatiei, gaurile negre ar putea reprezenta chiar porti spre alte lumi, devenind, inversand timpul, gauri albe. Gaurile negre sunt si laboratoare ale mintii - in care se exercita cele mai avansate cunostinte din domeniile fizicii particulelor elementare, teoriei gravitatiei, mecanicii cuantice, teoriei informatiei. Am putea gasi chiar si raspunsuri la intrebari profunde legate de natura timpului.
Vom ilustra pe scurt in acest articol cateva idei referitoare la gaurile negre, fara a avea pretentia de a face o prezentare  completa.  
Gaurile negre - scurta istorie
La 14 noiembrie 2010, NASA a anuntat posibila descoperire, cu ajutorul
telescopului spatial CHANDRA X-ray Observatory, a celei mai tinere gauri negre (ar putea fi insa o stea neutronica), care este situata la circa 50 milioane de ani lumina fata de noi.
In anuntul pe care NASA l-a facut inainte de conferinta de presa, se vorbea despre o descoperire extraordinara (extraordinary discovery), si, chiar daca mai exista ceva dubii asupra naturii obiectului descoperit de NASA, aceasta observatie este intr-adevar o descoperire interesanta.
Ce este insa o gaura neagra? Asa cum ii spune numele, o gaura neagra este un obiect in care gravitatia este atat de intensa incat nici chiar lumina nu poate sa scape atractiei gravitationale, obiectul devenind...negru.
 Ideea ca ar putea exista obiecte atat de masive si dense incat viteza de fuga (viteza care trebuie imprimata unui corp astfel incat sa poata scapa din campul gravitational fara acceleratie ulterioara) sa fie mai mare decat viteza luminii nu este insa asa de recenta. Primii care au vorbit despre o astfel de eventualitate au fost John Mitchell, in 1783, si Pierre-Simon Laplace, in 1796. Acest tip de obiecte au fost insa ignorate de comunitatea stiintifica, deoarece nu era clar cum si daca lumina ar fi putut fi afectata de forta gravitationala.
Teoria relativitatii generale a lui Einstein a pus insa bazele unui nou mod de a vedea spatiul si timpul: spatiul si timpul (de fapt o unica entitate: spatiu-timp) se curbeaza in functie de materia (energia) existenta. O gaura neagra este o regiune spatio-temporala care s-a deformat atat de mult incat nici macar lumina nu mai poate iesi din acea regiune.
In 1967, John A. Wheeler a folosit numele de "gauri negre" pentru aceste obiecte stranii. Nume care de atunci a devenit celebru, chiar daca nu Wheeler este cel care l-a inventat, fiind Anne Ewing cea care l-a introdus, in 1964, intr-o scrisoare catre American Association for the Advancement of Science. 
Orizontul evenimentelor
In cazul unei gauri negre exista o granita clara, numita orizontul evenimentelor (event horizon), intre regiunea din exterior, in care se mai poate fugi de gaura neagra si zona din interior, in care nu mai sunt sperante de a iesi din gaura neagra, deoarece ar fi nevoie de o viteza mai mare decat cea a luminii.Orizontul evenimentelor este, daca vrem, un fel de granita in sens unic: obiecte din afara gaurii negre pot "cadea" in gaura neagra, insa orice se petrece in gaura neagra ramane un mister - nici un semnal nu poate iesi din gaura neagra.
Ca o curiozitate, mentionam ca - intrucat spatiul si timpul se deformeaza in apropierea unei gauri negre -, observand (din afara) un obiect ce cade in interiorul gaurii, timpul (fata de observatorul extern) incetineste pe masura ce obiectul se apropie de orizontul evenimentelor pana ce ar ajunge sa fie practic "inghetat" cand se ajunge acolo; ar parea ca obiectul nu se mai misca, ci ramane incremenit.  
Dincolo de orizont - o calatorie fara intoarcere
Daca un cosmonaut temerar ar traversa orizontul evenimentelor unei gauri negre (de remarcat faptul ca o gaura neagra nu este neaparat un obiect extrem de dens - depinde de masa acesteia) ar putea sa nici nu isi dea seama cand trece dincolo de orizont. Nu exista o bariera clara sau vreun indicator "Atentie, ati depasit orizontul!" Doar ca odata intrat in gaura neagra nu ar mai avea scapare, ramane prizonier in interiorul acesteia si, mai devreme sau mai tarziu, ajunge, fara scapare, spre singularitatea din interior, in care curbarea este, asa cum au demonstrat Roger Penrose si Stephen Hawking, infinita.
De remarcat ca nu avem la ora actuala o teorie cuantica a gravitatii - aceasta teorie ar putea sa schimbe oarecum lucrurile. Daca temerarul nostru cosmonaut ar stii cat de masiva este gaura nearga ar putea chiar calcula cat timp dureaza pana sa ajunga la singularitate; in cazul unei gauri negre cu masa Soarelui ar dura circa 0.000001 secunde!   
Gaurile negre - mult mai mult decat niste ciudatenii
Gaurile negre, prezentate pe scurt in acest articol, ascund multe mistere care asteapta inca sa fie rezolvate. Gaurile negre s-ar putea transforma in gauri albe, generand noi Universuri? Pe de alta parte, gaurile negre nu sunt, de fapt, chiar asa negre....s-ar putea spune ca sunt, oarecum, gri - datorita radiatiei lui Hawking. Gaurile negre au si o entropie - care, ciudat, nu depinde de volum, ci de suprafata.
Exista alte mistere legate de gaurile negre: ce se intampla cu informatia? Dispare? In 1997, Hawking si Kip Thorne au pus chiar un pariu legat de pierderea informatiei intr-o gaura neagra, impotriva lui John Preskill. In 2004, Hawking a admis ca a pierdut pariul (nu insa si Thorne). Ce l-a facut pe Hawking sa accepte sa onoreze pariul? Pariu ciudat - cum vom vedea. Vom vorbi despre toate aceste argumente in articolele urmatoare.
Articolul original al autorului se gaseste pe portalul evz.ro
Sursa: infoportal.ro

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu