I fisici hanno accidentalmente fatto una nuova scoperta sui buchi neri

Dato che le nostre prime scoperte dirette confermano l’esistenza di buchi neri È successo solo in questo secolo e l’umanità può essere perdonata per non sapere alcune cose su queste misteriose cose cosmiche.

Non sappiamo nemmeno tutto ciò che non sappiamo – un fatto che viene chiarito in una nuova scoperta. Eseguendo equazioni per le correzioni della gravità quantistica all’entropia di un buco nero, una coppia di fisici ha scoperto che i buchi neri esercitano una pressione sullo spazio che li circonda.

Non c’è molta pressione, certo, ma è un risultato che si abbina bene Stephen HawkingHa predetto che i buchi neri emettono radiazioni, e quindi non solo hanno una temperatura, ma si stanno lentamente riducendo nel tempo, in assenza di accrescimento.

“La nostra scoperta che i buchi neri di Schwarzschild hanno pressione e temperatura è ancora più eccitante dato che è stata una vera sorpresa”, Il fisico e astronomo Xavier Calmette ha dichiarato: dell’Università del Sussex nel Regno Unito.

“Se pensi ai buchi neri solo all’interno relatività generale, si può dimostrare che hanno una singolarità nei loro centri in cui le leggi della fisica come le conosciamo devono essere infrante.

“Si spera che quando la teoria quantistica dei campi sarà incorporata nella relatività generale, potremmo essere in grado di trovare una nuova descrizione dei buchi neri”.

Quando hanno fatto la loro scoperta, Calmette e il suo collega dell’Università del Sussex, il fisico e astronomo Volkert Kuipers, stavano facendo calcoli usando la teoria quantistica dei campi per cercare di esplorare l’orizzonte degli eventi del buco nero.

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Nello specifico, stavano cercando di capire le fluttuazioni nell’orizzonte degli eventi di un buco nero correggendo le sue fluttuazioni incapace di, che è una misura della progressione dall’ordine al caos.

Mentre facevano questi calcoli, Calmet e Kuipers continuavano a scorrere un numero in più che appariva nelle loro equazioni, ma ci volle un po’ prima che capissero cosa stavano guardando: la pressione.

“Il momento in cui abbiamo lasciato cadere lo spillo quando ci siamo resi conto che il misterioso risultato nelle nostre equazioni ci stava dicendo che il buco nero che stavamo studiando era sotto stress – dopo mesi di lotta con esso – è stato esilarante”, ha detto. Kuipers ha detto.

Non è chiaro cosa stia causando lo stress e, secondo i calcoli del team, è molto piccolo. Inoltre, è negativo – espresso come -2E-46Una barra per un buco nero è la massa del Sole, rispetto a 1 barra della Terra a livello del mare.

Questo significa esattamente cosa significa: il buco nero si ridurrà, non crescerà. Ciò è coerente con le previsioni di Hawking, sebbene sia impossibile a questo punto determinare in che modo la pressione negativa sia correlata ad essa Radiazione di Hawking, o anche se i due fenomeni sono correlati.

Tuttavia, il risultato potrebbe avere implicazioni interessanti per i nostri tentativi di bilanciare la relatività generale (su macro scale) con la meccanica quantistica (che opera su scale molto piccole).

Si ritiene che i buchi neri siano la chiave di questa impresa. La singolarità di un buco nero è descritta matematicamente come un punto unidimensionale di densità estremamente elevata, a quel punto la relatività generale si disintegra – ma il campo gravitazionale che lo circonda può essere descritto solo in modo relativo.

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Scoprire come i due sistemi si incastrano potrebbe aiutare a risolvere un problema davvero spinoso del buco nero. Secondo la relatività generale, le informazioni che si nascondono dietro un buco nero possono scomparire per sempre. Sotto la meccanica quantistica, non può essere. Questo è il Il paradosso dell’informazione del buco neroe l’esplorazione matematica dello spazio-tempo attorno a un buco nero può aiutare a risolverlo.

“Il nostro lavoro è un passo in quella direzione”, ha detto come mortoSebbene la pressione esercitata dal buco nero che stavamo studiando sia minuscola, il fatto che esista apre molte nuove possibilità, incluso lo studio dell’astrofisica, della fisica delle particelle e della fisica quantistica.

La ricerca è stata pubblicata in revisione fisica d.

Elma Zito

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