Detekteringen af ​​gravitationsbølger bekræfter Einsteins og Hawkings 'profeti' om sorte huller.

Forskere har netop registreret de mest detaljerede gravitationsbølgesignaler fra en kollision med sorte huller og bekræfter dermed for første gang to vigtige forudsigelser fra Einstein og Hawking om sorte huller.

Når to sorte huller smelter sammen, skaber de krusninger i rummet kaldet gravitationsbølger. Detektorer på Jorden kan "fange" disse signaler og dermed hjælpe forskere med bedre at forstå universet. - Foto: Maggie Chiang/Simons Foundation

Sorte huller, disse "kosmiske monstre" med så kraftig tyngdekraft, at selv lys ikke kan undslippe, har længe været et fascinerende emne for forskere.

Selvom sorte huller optrådte i Albert Einsteins teoretiske værker for mere end et århundrede siden og blev grundigt undersøgt af Stephen Hawking i det 20. århundrede, er de stadig det mest utilgængelige emne i universet på grund af deres "usynlige" natur.

Gravitationsbølger: nøglen til at åbne op for studiet af sorte huller.

I 2015 opdagede LIGO Gravitational-Wave Observatory (USA) for første gang gravitationsbølger – krusninger i rum og tid forårsaget af kollisionen mellem to sorte huller i det fjerne univers. Denne opdagelse blev sammenlignet med at "åbne en ny sans" for at observere universet og gav også en mulighed for direkte at teste teorier om sorte huller.

De indledende data er dog ikke detaljerede nok til at bekræfte disse to nøgleforudsigelser.

Den ene er Einsteins Kerr-teori . Ifølge den generelle relativitetsteori kan sorte huller kun beskrives ved to grundlæggende egenskaber: masse og spin. Alle andre karakteristika "forsvinder", når man falder ned i et sort hul, et fænomen kendt som "hårløse sætningen".

For det andet er der Hawkings arealsætning . I 1971 forudsagde Stephen Hawking, at arealet af begivenhedshorisonten for et sort hul, den grænse hvorfra intet kan undslippe, kun kan forblive konstant eller stige over tid, aldrig mindskes.

Dette betragtes som et princip, der ligner termodynamikkens anden lov, som siger, at universets entropi (graden af ​​uorden) altid stiger.

Du vil måske også synes om

Albert Einstein-skolen: Forbedrer moderne uddannelse og baner vejen for elevintegration.(Baohatinh.vn) - Albert Einstein School (Thanh Sen-distriktet, Ha Tinh-provinsen) er gradvist ved at hævde sin position som et moderne uddannelsesmiljø, der hjælper eleverne med at udvikle sig omfattende og med selvtillid nå deres fremtidige mål.

Et gennembrud efter et årti

Ifølge Sciencedaily har det internationale samarbejde LIGO-Virgo-KAGRA for nylig offentliggjort nye forskningsresultater i tidsskriftet Physical Review Letters . De registrerede de mest detaljerede gravitationsbølgesignaler nogensinde, der stammer fra kollisionen af ​​to sorte huller (hændelse GW250114), hvilket skabte et supermassivt sort hul med en masse 63 gange Solens og roterende med 100 omdrejninger i sekundet.

Takket være banebrydende teknologiske fremskridt har forskere for første gang fået et "fuldstændigt billede" af både begivenhederne før og efter sammensmeltningen af ​​to sorte huller. Ud fra disse data har de samtidig bekræftet to hypoteser:

Sorte huller beskrives nøjagtigt ved deres masse og rotation, præcis som forudsagt af Einsteins generelle relativitetsteori.

Arealet af begivenhedshorisonten steg kun efter fusionen, i overensstemmelse med Hawkings arealsætning.

Einstein (højre) og Hawking (venstre) foretog nøjagtige observationer om sorte hullers natur - Foto: MashableIndia

Fra sorte huller til universets natur

Beviset for Hawkings sætning afslører en slående parallel mellem sorte huller og termodynamik. Med andre ord svarer væksten i et sort huls overfladeareal til stigningen i entropi, hvilket antyder, at sorte huller kan være et "matematisk vindue", der giver os mulighed for at få en dybere forståelse af rum, tid og endda den største indsats i moderne fysik: at forene generel relativitetsteori og kvantemekanik i kvantegravitation.

Maximiliano Isi, et medlem af forskerholdet, udtalte: "Dette er det hidtil klareste bevis på, at sorte huller i rummet virkelig ligner det, Einstein beskrev i sin teori. Det faktum, at overfladearealet af et sort hul følger et lignende entropimønster, har meget dybtgående konsekvenser for universets natur."

Du vil måske også synes om

Et par sorte huller er blevet opdaget, som er ved at støde sammen og potentielt skabe en ekstremt kraftig gravitationsbølgeeksplosion.To supermassive sorte huller i Markarian 501-galaksen menes at støde sammen inden for de næste 100 år og generere ekstremt kraftige tyngdebølger.

I løbet af det næste årti vil gravitationsbølgedetektorer være 10 gange mere følsomme end de er i dag. Efterfølgerprojektet til Laser Interferometer Space Antenna er under opførelse og lover at opfange vibrationer fra supermassive sorte huller i centrum af galakser.

Mere end 100 år efter at Einstein forudsagde sorte huller ved hjælp af matematiske ligninger, og mere end et halvt århundrede efter at Hawking teoretisk beviste det, er menneskeheden nu begyndt direkte at "høre" og "se" de signaler, der beviser, at de er rigtige.

Sorte huller, som tidligere kun eksisterede i videnskabelige bøger, er gradvist ved at blive en "virkelig" enhed for øjnene af astronomer, og hvert registreret gravitationsbølgesignal er et skridt fremad i retning af at hjælpe menneskeheden med bedre at forstå det mystiske univers, vi lever i.

Tilbage til emnet

MINH HAI

Kilde: https://tuoitre.vn/phat-hien-song-hap-dan-xac-nhan-tien-tri-cua-einstein-va-hawking-ve-ho-den-20250913075131812.htm