کشف نکته ای مهم درباره سیاه چاله ها

به گزارش فیز، در سال ۱۹۷۴ استیون هاوکینگ، فیزیکدان فقید کشف کرد که سیاهچاله‌ها تابش گرمایی ساطع می‎کنند. پیش از این تصور می‎شد سیاهچاله‎ها چندان فعال نیستند اما اخیرا دانشمندان دانشگاه ساسکس نشان داده‌اند سیاه چاله‌ها در واقع سیستم‌های ترمودینامیکی بسیار پیچیده ‏تری از آنچه تصور می‏شد، هستند که نه تنها دما، بلکه فشار نیز دارند.

این کشف هیجان انگیز توسط پروفسور "خاویر کالمت" و "فولکر کویپرز" از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه ساسکس انجام شده و یافته‌های آن در مجله Physical Review D منتشر شده است.

این دو محقق از دیدن یک رقم اضافی در معادلاتی که آنها برای اصلاح گرانشی کوانتومی آنتروپی یک سیاهچاله در حال انجام آن بودند حاصل می‎شد، دچار سردرگمی شده بودند.در طول بحث در مورد این نتیجه عجیب در روز کریسمس ۲۰۲۰ آنها دریافتند آنچه آنها مشاهده می‎کردند می‎تواند یک فشار باشد. پس از محاسبات بیشتر، آنها یافته هیجان انگیز خود را تایید کردند و گفتند که گرانش کوانتومی می‎تواند به فشار در سیاهچاله‎ها منجر شود.

خاویر کالمت، استاد فیزیک دانشگاه ساسکس گفت: یافته‎های ما مبنی بر اینکه سیاهچاله‌های شوارتس‌شیلد علاوه بر دما دارای فشار نیز هستند بسیار هیجان انگیز بود.من خوشحالم که تحقیقات انجام شده در دانشگاه ساسکس درباره گرانش کوانتومی می‏تواند درک دانشمندان از ماهیت سیاه چاله‎ها را افزایش دهد.

شهود برجسته هاوکینگ مبنی بر اینکه سیاهچاله‎ها، سیاه نیستند اما دارای طیف تابشی بسیار شبیه به جسم سیاه هستند، سیاهچاله‎ها را به آزمایشگاهی ایده آل برای بررسی تاثیر متقابل مکانیک کوانتومی، گرانش و ترمودینامیک تبدیل می‎کند. اگر شما سیاهچاله‎ها را در نظریه نسبیت عام در نظر بگیرید، می‎توانید دریابید که آنها در مراکز خود دارای یک ویژگی خاص هستند که قوانین فیزیکی که ما با آنها آشنا هستیم را می‎شکنند. ما امیدوار بودیم که با ادغام نظریه میدان کوانتومی و نظریه نسبیت عام قادر به یافتن درک جدیدی از سیاهچاله‎ها باشیم. هدف ما از انجام این مطالعه درک بهتر این موضوع بود و اگرچه فشار اعمال شده توسط سیاهچاله‎ای که ما در حال مطالعه آن بودیم بسیار کم است اما این واقعیت که آن وجود دارد سبب ارتقا درک ما در زمینه اخترفیزیک ، فیزیک ذرات و فیزیک کوانتوم می‎شود.

فولکر کویپرز نیز گفت: کار بر روی این مطالعه که درک ما را از سیاهچاله‌ها افزایش داد، بسیار هیجان انگیز بود.لحظه‎ای که متوجه شدیم نتیجه اسرارآمیز معادلات ما گویای آن است، سیاهچاله‎ای که ما در حال مطالعه آن بودیم دارای فشار است بسیار هیجان انگیز بود. نتیجه یافته‎های ما حاصل تحقیقات زیادی است که در زمینه فیزیک کوانتوم در دانشگاه ساسکس انجام داده‎ایم که این موضوع نیز درک ما از ماهیت کوانتومی سیاه چاله را افزایش می‎دهد.

منبع: ایسنا

66