چرا هاوکینگ در مورد سیاهچاله ها اشتباه می کند؟برایان کوبرلین اختر فیزیکدان

ادعای هاوکینگ در مورد سیاهچاله ها نادرست است زیرا پارادوکس دیواره آتشین تبدیل به یک تناقض نشده است.یکی از ویژگی های اصلی سیاهچاله افق رویداد سیاهچاله است که نقطه بدون بازگشت سیاهچاله است و در تئوری نسبیت انشتین پیشبینی شده است.برای یک مدت طولانی افق رویداد یک چالش اصلی در درک جاذبه بود و و در تئوری نسبیت انشتین افق رویداد جایی است که فضا و زمان توسط جاذبه منحرف شده باشد و شما توانایی فرار از آن را نداشته باشد.
یکی از مسائلی که افق رویداد را به چالش می کشید درک فیزیک جاذبه بود برای مثال افق رویداد سیاهچاله بر اساس قوانین ترمودینامیک خشن به نظر می کشید.یکی از اصول ترمودینامیک این است که هیچ چیز نباید دمای دقیقا صفر داشته باشد هر چیزی می تواند مقداری گرما ساطع کند اما اگر سیاهچاله ها نور را به دام می اندازند نباید هیچ گرمایی از آن خارج شود بنابر این سیاهچاله ها می توانند دمای صفر را داشته باشند که ممکن نیست.
هاوکینگ در 1974 نشان داد که سیاهچاله ها نور را با توجه به مکانیک کوانتمی تابش می کنند.در تئوری کوانتم محدودیت هایی وجود دارد که که چگونه در باریه یک شی بدانیم برای مثال شما نمی توانید بدانید یک شی دقیقا چقدر انرژی دارد بخاطر این عدم اطمینان انرژی سیستم می تواند نوسان داشته باشد بنابر این ثابت آن متوسط می ماند.چیزی که هاوکینگ در نزدیکی افق رویداد نشان داد زره هایی بودند که می توانستند به نظر برسند.جایی که یک ذره در افق رویداد گیر می افتاد دیگری می توانستم مثل امواج فرار کند.
در حالی که هاوکینگ یک موضوع را در باره سیاهچاله ها حل کرد یک موضوع دیگر بنام پارادوکس دیواره آتشین را ایجاد کرد.زمانی که ذرات کوانتمی به شکل جفت در می آیند آنها از راه کوانتمی با هم ارتباط دارند اگر یک ذره توسط سیاهچاله گیر بیفتند دیگری فرار می کند سپس بطور طبیعی جفت از بین می رود.در کوانتم مکانیک می کی توانیم بگویی جفت ذره ها به یک ناحیه مخصوص در افق رویداد نزدیک می شوند که می توانند بشکنند.سال قبل نشان داده شد اگر امواج هاوکینگ در یک ناحیه مخصوص قرار گیرند بر اساس ترمودینامیک نمی توانند در راه تابش کند یا دیواره آتشین از ذرات با انرژی بالا در نزدیکی سطح افق رویداد ایجاد کنند.این اغلب بنام پارادوکس دیواره اتشین نامیده می شود زیرا بر اساس نسبیت عمومی اگر شما به افق رویداد سیاهچاله نزدیک شوید شما نمی توانید متوجه هر چیز عادی بشوید.عقیده اصلی نسبیت اگر شما به داخل افق رویداد سیاهچاله سقوط کنید نباید آنجا دیواره آتشینی از ذرات با انرژی بالا باشد.در این نوشته هدف هاوکینگ هاوکینگ حل این پارادوکس با مطرح کردن این موضوع است که افق رویداد سیاهچاله نمی تواند وجود داشته باشد.شامل اینکه اگر آنها افق رویداد نداشته باشند بر اساس ترمودینامیک به دیواره آتشین نیز نیاز ندارند.
اما دیواره آتشین پارادوکسی است که توسط امواج هاوکینگ از یک احیه خاص منتشر شده است و یک فرد بنام Sabine Hossenfelder استادیار فیزیک انرژی در سوئد نشان داد که امواج هاوکینگ در یک ناحیه خاص نیست و شامل دو جفت ذره است که هنگامی که یک جفت از ذره ها در افق رویداد گرفتار می شود یک جفت دیگر موفق به فرار می شود این چیزی شبیه به طرح اصلی هاوکینگ است بدون در نظر گرفتن یک ناحیه خاص در نتیجه هیچ پارادوکسی وجود ندارد و سیاهچاله ها ی توانند تابش داشته باشند و در نتیجه دیواره آتشین وجود ندارد.

نظریه جدید هاوکینگ توسط فیزیکدانان بزرگ به چالش کشیده می شود.

آیا هاوکینگ ما را گیج کرده؟مشهور ترین اخترف فیزیکدان جهان محبوب ترین علم جهان را بر اساس مطالعه در طبیعت سیاهچاله ها متزلزل کرده است؟اما واقعا این تئوری رادیکال این ندا را می دهد که برای حل تناقض بنیادی بلوک های جهان چگونه کار می کند؟اما هنوز تعدادی از دانشمندان متقاعد نشده اند.مطالعات جدید هاوکینگ اطلاعاتی را محقق و حفظ می کند و حتی سیاهچاله ها را پیش بینی می کند.و هنوز تحت برسی استاندارد آکادمیک قرار نگرفته است.
نوشته هاوکینگ کوتاه است و جزئیات کافی را ندارد و واضح نیست و تصویر دقیقی نمی دهد یا توجیه نشده است.
دو سال قبل یک روج در سنتا باربارا کالیفورنیا با استفاده از کواتنم مکانیک افق رویداد سیاهچاله ها را برسی کرده اند و به تاثیرات کوانتمی که در ابتدا توسط استیون هاوکینگ در دهه 1970 شرح داده بود که افق رویداد هیچ چیز نیست و قابل مشاهده نیست بدست آوردند.
"افق رویداد می تواند یک حلقه آتشین باشد که هرچیزی داخل آن می شود را بسوزاند.این موضوع را یکی از اینها به مجله نیچر گفت.
پس بنابر این افق رویداد غیر قابل تشخیص است یا یک دیوار آتشین است ولی نمی تواند هر دوی آنها باشد.در این نوشته جدید هاوکینگ یک راه حل برای این پارادوکس مطرح کرد که سیاهچاله ها نمی توانند افق رویداد داشته باشند.در عوض آنها دارای یک افق آشکار هستند که نیاز به دیواره آتشین اطلاعات در ترمودینامیک ندارند.
در هر حال برایانکوبرین می گوید پارادوکس دیواره آتشین تنها در یک منطقه خاص رشد می کند.و نوشته ای در ماه گذشته توسط یک استادیار استادیار فیزیک انرژی منتشر شد که نشان می داد امواج هاوکینگ در یک منطقه خاص نیست و بجای آن یک جفت از ذرات مرکب را نشان می دهد.یکی از جفت ها توسط سیاهچاله گرفتار شده اند در حالی که یک جفت دیگر توانستند فرار کنند.فرآیند شبیه به هدف نهایی هاوکینگ است اما ذارت هاوکینگ در یک منطقه خاصی نیستند.
بنا بر این پارادوکسی وجود ندارد.سیاهچاله ها می توانند بر اساس ترمو دینامیک نیز پرتو داشته باشند و ناحیه نزدیک افق رویداد نمی تواند دیواره آتشین داشته باشد و تنها نسبیت عام نیازمند است در نتیجه هدف هاوکینگ برای حل این مساله وجود ندارد.
هردوی اینها کنار هم امکان ندارد.و در افق ظاهری اطلاعات بیرون نمی آیند.استدلال استیون هاوکینگ واضح نیست که چگونه با آن مقابله شود.
یکی از فیزیکدانان گفته است که من فکر نمی کنم از بین بردن افق رویداد مشکل دیواره آتشین را حل کند.
این ایده که سیاهچاله ها افق رویداد ندارند مربوط به سه دهه پیش است و من شگفت زده نیستم که کسی آن را در گذشته جست و جو کند.
تصویر نشان می دهد که زمانی که ابر گازی عبور می کند و به یک سیاهچاله بزرگ نزدیک می شود چه اتفاقی می افتد قسمت آبی در 2006 قسمت سبز در 2010 و قسمت قرمز در 2013 است که چه اتفاقی می افتد.ابر G2 در فاصله 4 میلیون چند سال نوری از صورت فلکی قوس است و جرم سیاهچاله آن 4 میلیون برابر خورشید است.

منبع dailygalaxy.com

چند ویژگی شگفت انگیز سیاهچاله ها + شعاع شوارتسشیلد

یک سیاهچاله قسمتی از فضا است که در آن گرانش ماهیت بسیار بزرگی دارد و باعث می شود هیچ چیزی قدرت فرار از آن را نداشته باشد.
در قرن 18 جان میشل پیر سیمسون برای اولین بار اشیا گسترده ای را پیش بینی کرد که بخاطر جرم گسترده آنها هیچ چیز توانایی فرار از آنها را ندارد.
کارل شوارتسشیلد در 1916 اولین خصوصیات را برای یک سیاهچاله بر اساس نظریات نسبیت عام انشتین پیش بینی کرد و این کار او بعنوان شعاع شوارتسشیلد شناخته شد.این شعاع از مرکز جسم یک شی شناخته می شود و هنگامی که شعاع یک جسم هم اندازه یا کمتر از آن است جسم متراکم می شود و تشکیل سیاهچاله را می دهد این شعاع امروزه به افق رویداد معروف است.این شعاع برای خورشید نسبت حدود 2 مایل و برای زمین حدود 9 میلی متر است و اگر بیشتر از آن فشرده شوند تبدیل به یک سیاهچاله می شوند.سیاهچاله ها و ستاره های نترونی و کوتوله های سفید عموما وقتی تشکیل می شوند که یک ستاره عظیم فرو بریزد و یکی از این سه حالت رخ دهد.
1-چرا نور نمی تواند از یک سیاهچاله فرار کند؟تصور کنید توپی را به فضا می اندازید و توپ نمی تواند از جاذبه زمین فرار کند چون سرعت آن کمتر از مقداری است که جاذبه زمین را ترک کند ولی نور در هنگام گریز از این میدان گرانشی به قدری نیرو از دست می دهد که نمی تواند آن را ترک کند و فتون های نور عملا طول موج خود را از دست می دهند.
2-سیاهچاله ها دارای یک مرکزی هستند که دارای یک انحنای بینهایت است و تمام قوانین فیزیک در آنجا شکسته می شود.این مرکز با محاسبات ریاضی بدست آمده است.
3-از آنچا که سرعت آن از سرعت فرار نور بیشتر است معلوم نیست در داخل افق رویداد و در مرکز سیاهچاله چه اتفاقی می افتد.چون که سیاهچاله به هیچ اطلاعاتی اجازه خروج از خود را نمی دهد.
4-با توجه به قوانین و محاسبات ریاضی تمامی قوانین فیزیکی در داخل افق رویداد سیاهچاله از کار می افتد.
5-اگر خورشید هم تبدیل به یک سیاهچاله شود زمین با توجه به وزن و افق رویدادی که ممکن است داشته باشد مکیده نمی شود زیرا در افق رویداد آن قرار نمی گیرد ولی به دلیل نبود نور فقط موجودات فتو سنتز کننده قادر به ادامه حیات خواهند بود.
6-از آنجایی که سیاه چاله ها قابل رویت نیستند چون نوری از خود ساطع نمی کنند مشاهده و مطالعه آنها با استفاده از اشعه ایکس و فعل و انفعالات گرانشی صورت می گیرد.

افق رویداد  از ویکی پدیا دانشنامه آزاد(به انگلیسی: Event horizon)‏ در نسبیت عام، منطقه‌ای از فضازمان است که در آنجا تمام مرزهای فضا به شدت تحت تأثیر سیاه‌چاله است و اگر جسمی وارد این ناحیه شود، سرانجام بروی تکینگی سیاهچاله سقوط می‌کند. افق رویداد قسمتی از تقسیم بندی مناطق خارجی سیاهچاله هاست.

اگر یک سیاه‌چاله حرکت مداری داشته باشد، آغاز به کشیدن فضا-زمان به دور افق رویداد می‌کند. این گردش فضا به دور افق رویداد را کارکُره (ergosphere) می‌گویند و شکل بیضوی دارد.برای مطالعه ادامه از ویکی پدیا کلیک کنید.

شعاع شوارتزشیلد از ویکی پدیا دانشنامه آزاد شعاعی است که بر طبق معادلات متریک برای سیاهچالهها تعیین می‌شود.شعاع شوارتزیلد(به انگلیسی: Schwarzschild radius)‏ نام شعاعی در فیزیک است که تمام اجسامی که در آن وارد می‌شوند در یک نقطه جمع می‌شوند با هر جرمی به نقطه نقطه تکینگیگفته می‌شود.به منطقه‌ای با شعاع شوارتزیلد افق رویداد گفته می‌شود برای مطالعه ادامه از ویکی پدیا کلیک کنید