جنرال لواء

توسع الدراسات الجديدة مفهوم تفرد الثقب الأسود


أصبح من الممكن فحص الفيزياء الموجودة بالقرب من مركز الثقب الأسود باستخدام نظرية تسمى "الجاذبية الكمية الحلقية". تستخدم النظرية ميكانيكا الكم لتوسيع نطاق فيزياء الجاذبية إلى ما بعد نظرية أينشتاين للنسبية العامة.

نشأت في ولاية بنسلفانيا واعتمدها العلماء في جميع أنحاء العالم لاستكشاف نماذج جديدة في الفيزياء الحديثة. يعتبر أفضل طريقة لتحليل الظواهر الكونية والفيزياء الفلكية المتطرفة في أجزاء من الكون ، مثل الثقوب السوداء.

أوراق جديدة تدفع التفكير

ورقتان جديدتان تفعل هذا بالضبط. نشر أبهاي أشتيكار وخافيير أولميدو من جامعة ولاية بنسلفانيا وبارامبريت سينغ في جامعة ولاية لويزيانا أوراقًا تمتد على العمل المنجز الذي استخدم الجاذبية الكمية الحلقية لتحليل الطبيعة الكمية للانفجار العظيم.

توسع الأوراق الجديدة تلك النتائج لتشمل الثقب الأسود الداخلي. قال أشتيكار ، أستاذ الفيزياء إيفان بوغ ، حاصل على كرسي عائلة إبرلي في الفيزياء ، ومدير معهد ولاية بنسلفانيا للجاذبية والكون: "أفضل نظرية للجاذبية لدينا اليوم هي النسبية العامة ، ولكن لها حدود." .

"على سبيل المثال ، تتنبأ النسبية العامة بوجود أماكن في الكون تصبح فيها الجاذبية غير محدودة وينتهي الزمان والمكان ببساطة. نشير إلى هذه الأماكن باسم" التفردات ". لكن حتى أينشتاين وافق على أن هذا التقييد للنسبية العامة ناتج عن حقيقة أنها تتجاهل ميكانيكا الكم ".

تعمل نظرية الجاذبية الكمومية الحلقية على توسيع نظرية النسبية

يمكن فهم التفرد على أنه نتيجة لكون الزمكان منحنيًا جدًا في مركز الثقب الأسود ، وفقًا للنسبية العامة ، يصبح الزمكان منحنيًا ثم غير محدود في النهاية.

ينتج عن هذا بعد ذلك أن للزمكان حافة خشنة ، ما وراء هذه الحافة لم يعد موجودًا وهذا ما يعرف باسم التفرد.

الانفجار العظيم مثال آخر على التفرد. في إطار الواقع العام ، من المستحيل أن نسأل عما حدث قبل الانفجار العظيم لأن الزمكان انتهى ، وليس هناك من قبل.

يسمح تعديل معادلات أينشتاين من خلال الجاذبية الكمية الحلقية للباحثين بدفع الفيزياء إلى ما بعد الانفجار العظيم لعمل تنبؤات جديدة.

سمحت التعديلات المماثلة التي أدرجت ميكانيكا الكم من خلال الجاذبية الكمية الحلقية لمؤلفي الأوراق الجديدة بعمل تنبؤات جديدة لتفرد الثقب الأسود.

"أساس الجاذبية الكمومية الحلقية هو اكتشاف أينشتاين أن هندسة الزمكان ليست مجرد مرحلة يتم فيها تنفيذ الأحداث الكونية ، ولكنها بحد ذاتها كيان مادي يمكن ثنيه ،"قال اشقر.

"بصفتها كيانًا ماديًا ، فإن هندسة الزمكان تتكون من بعض الوحدات الأساسية ، تمامًا كما تتكون المادة من الذرات. هذه الوحدات الهندسية - تسمى `` الإثارات الكمية '' - هي أوامر من حيث الحجم أصغر مما يمكننا اكتشافه باستخدام تكنولوجيا اليوم ، لكن لدينا معادلات كمومية دقيقة تتنبأ بسلوكها ، وأحد أفضل الأماكن للبحث عن آثارها هو المركز من ثقب أسود. "

تظهر الأوراق على أنها "اقتراحات المحررين" في مجلتي Physical Review Letters and Physical Review في 10 ديسمبر 2018 ، كما تم إبرازها في مقال وجهة نظر في مجلة الفيزياء.


شاهد الفيديو: الثقب الأسود المكتشف حديثا (سبتمبر 2021).