Θεωρίες φυσικής

Η θεωρία του Hawking βάζει πλώρη για την δοκιμασία της

Ο Stephen Hawking είναι διάσημος σε όλο τον κόσμο ως ένα από τα λαμπρότερα μυαλά της εποχής μας, και αυτός οφείλει μέρος αυτής της φήμης στην θεωρητική του πρόβλεψη για την ύπαρξη της ακτινοβολίας, που σήμερα φέρει το όνομά του. Μια ομάδα εμπειρογνωμόνων πρόσφατα βάζει τους υπολογισμούς σε πειραματική δοκιμασία.

Share

Ο Stephen Hawking είναι διάσημος σε όλο τον κόσμο ως ένα από τα λαμπρότερα μυαλά της εποχής μας, και αυτός οφείλει μέρος αυτής της φήμης στην θεωρητική του  πρόβλεψη για την ύπαρξη της ακτινοβολίας, που σήμερα φέρει το όνομά του. Μια ομάδα εμπειρογνωμόνων πρόσφατα βάζει τους υπολογισμούς σε πειραματική δοκιμασία.

Αυτό που προτείνει ο Hawking είναι ότι οι μαύρες τρύπες παράγουν μια μορφή ασθενούς ακτινοβολίας, που θα μπορούσαν να ανιχνευθεί μόνο αν ξέραμε τι να αναζητήσουμε. Όταν κυκλοφόρησε αρχικά η θεωρία του, οι συνοδευτικοί υπολογισμοί αναλύθηκαν από όλες τις πλευρές από πολλούς θεωρητικούς φυσικούς.

Οι μαύρες τρύπες είναι τα απομεινάρια πολύ μεγάλων άστρων που κατέρρευσαν κάτω από το βάρος τους, αφού πριν έγιναν κολοσσιαίες εκρήξεις – τις γνωστές σουπερνόβα. Ο προκύπτον πυρήνας (το κέντρο της μαύρης τρύπας) είναι τόσο πυκνός ώστε να ασκεί μια τεράστια βαρυτική έλξη σε κάθε σώμα μέσα στη ζώνη επιρροής της.

“Η έλξη της είναι τόσο έντονη που οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ούτε το φως δεν μπορεί να δραπετεύσει. Όμως, ο Hawking πρότεινε ότι, καθώς το φως εισέρχεται σε μια μαύρη τρύπα από την οποία ποτέ δεν πρόκειται να βγει ξανά,  ζεύγη φωτονίων – τα στοιχειώδη σωματίδια που αποτελούν το φως – χωρίζουν.

Λόγω μιας περίπλοκης σειράς φυσικών διεργασιών, ένα από τα φωτόνια του κάθε ζεύγους φωτονίων, απορροφάται από τη μαύρη τρύπα, ενώ το άλλο πετάγεται μακριά προς τα έξω και, συνεπώς, φαίνεται σαν να εκπέμπεται μια αδύναμη μορφή ακτινοβολίας.

Η θεωρία αυτή προτάθηκε πάνω από 35 χρόνια τώρα, και καμία ερευνητική ομάδα μέχρι στιγμής δεν ήταν σε θέση να αποδείξει ότι είναι αλήθεια. Ακόμα, είναι γνωστό πως αυτές οι θεωρητικές εκπομπές φωτονίων, ονομάστηκαν ακτινοβολία Hawking.

Πρόσφατα, φυσικοί στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC), στον Καναδά, αποφάσισαν να εξετάσουν κατά πόσον η ακτινοβολία μπορεί να υπάρχει στην πραγματικότητα. Δεδομένου ότι είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια μαύρη τρύπα στο εργαστήριο, στράφηκαν στον γήινο ομόλογό της, μια λευκή τρύπα.

Αυτοί οι ερευνητές προσομοίωσαν μια τέτοια κατασκευή με ένα ρεύμα ρέοντος νερού μήκους έξι μέτρων, στο οποίο τοποθέτησαν ένα αεροπλάνο σε σχήμα φτερού σαν εμπόδιο. Οι διαταραχές της ροής  που είχαν παραχθεί καθώς το νερό έσπευδε να καλύψει το κενό πίσω από το εμπόδιο, ενεργεί ως το ισοδύναμο μιας λευκής τρύπας.

Ο ερευνητής Silke Weinfurtner ήταν αυτός που καθοδήγησε την ομάδα του πανεπιστημίου UBC, και η οποία δημοσίευσε τα αποτελέσματα της ανακάλυψής τους στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters.

Ακριβώς όπως προτείνει η θεωρία του Hawking, τα ρηχά επιφανειακά κύματα χωρίζονται σε ζευγάρια από κύματα νερού μεγάλου βάθους (το ισοδύναμο των ζευγών φωτονίων για μια μαύρη τρύπα).

"Αν και αυτή η δημιουργική προσομοίωση προφανώς δεν αποδεικνύει τη θεωρία του Hawking, ωστόσο δείχνει ότι οι ιδέες του εφαρμόζονται σε γενικές γραμμές», εξηγεί το μέλος της ομάδας William Unruh, ένας θεωρητικός φυσικός στο UBC.

"Ανεξάρτητα από την δυναμική συνάφειά τους με τη θεωρία του Hawking, τα πειράματα άνοιξαν μια σειρά από αναπάντητα ερωτήματα της μηχανικής των ρευστών," προσθέτει ο Καναδός Gregory Lawrence του ίδιου Πανεπιστημίου.

Πηγή: SoftPedia

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share