גילוי גלי כבידה מאשר את "נבואתם" של איינשטיין והוקינג על חורים שחורים.

Phát hiện sóng hấp dẫn xác nhận 'tiên tri' của Einstein và Hawking về hố đen - Ảnh 1. — כאשר שני חורים שחורים מתמזגים, הם יוצרים אדוות בחלל הנקראות גלי כבידה. גלאים בכדור הארץ יכולים "ללכוד" את האותות הללו, ובכך לעזור למדענים להבין טוב יותר את היקום. - צילום: מגי צ'יאנג/קרן סימונס

חורים שחורים, "מפלצות קוסמיות" אלה בעלות כוח משיכה עצום כל כך שאפילו אור אינו יכול להימלט, היו נושא מרתק עבור מדענים זה מכבר.

למרות שהופיעו בעבודותיו התיאורטיות של אלברט איינשטיין לפני יותר ממאה שנה ונחקרו בהרחבה על ידי סטיבן הוקינג במאה ה-20, חורים שחורים נותרו הנושא הכי פחות נגיש ביקום בשל טבעם "הבלתי נראה".

גלי כבידה: המפתח לפתיחת חקר חורים שחורים.

בשנת 2015, מצפה הכבידה LIGO (ארה"ב) זיהה לראשונה גלי כבידה - אדוות במרחב ובזמן הנגרמות מהתנגשות של שני חורים שחורים ביקום הרחוק. תגלית זו הושוותה ל"פתיחת חוש חדש" לתצפית על היקום וגם סיפקה הזדמנות לבחון ישירות תיאוריות על חורים שחורים.

עם זאת, הנתונים הראשוניים אינם מפורטים מספיק כדי לאשר את שתי התחזיות המרכזיות הללו.

אחת מהן היא תורת קר של איינשטיין. על פי תורת היחסות הכללית, חורים שחורים ניתנים לתיאור רק על ידי שתי תכונות בסיסיות: מסה וסיבוב. כל שאר המאפיינים "נעלמים" כאשר נופלים לתוך חור שחור, תופעה המכונה "משפט חסר השיער".

שנית, יש את משפט השטח של הוקינג. בשנת 1971, סטיבן הוקינג ניבא ששטח אופק האירועים של חור שחור, הגבול שממנו שום דבר לא יכול להימלט, יכול רק להישאר קבוע או לגדול עם הזמן, לעולם לא לקטון.

זה נחשב לעיקרון דומה לחוק השני של התרמודינמיקה, הקובע כי האנטרופיה (מידת אי-הסדר) של היקום תמיד עולה.

פריצת דרך אחרי עשור

על פי Sciencedaily , שיתוף הפעולה הבינלאומי LIGO-Virgo-KAGRA פרסם לאחרונה תוצאות מחקר חדשות בכתב העת Physical Review Letters . הם תיעדו את אותות גלי הכבידה המפורטים ביותר אי פעם, שמקורם בהתנגשות של שני חורים שחורים (אירוע GW250114), ויצרו חור שחור סופר-מאסיבי בעל מסה גדולה פי 63 מזו של השמש ומסתובב במהירות של 100 סיבובים בשנייה.

הודות להתקדמות טכנולוגית פורצת דרך, מדענים השיגו לראשונה "תמונה מלאה" של האירועים לפני ואחרי מיזוג שני חורים שחורים. מנתונים אלה, הם אישרו בו זמנית שתי השערות:

חורים שחורים מתוארים במדויק על ידי המסה והסיבוב שלהם, בדיוק כפי שחזה תורת היחסות הכללית של איינשטיין.

שטח אופק האירועים גדל רק לאחר המיזוג, בהתאם למשפט השטח של הוקינג.

hố đen - Ảnh 2. — איינשטיין (מימין) והוקינג (שמאל) ערכו תצפיות מדויקות על טבעם של חורים שחורים - צילום: MashableIndia

מחורים שחורים ועד טבע היקום

הוכחת משפט הוקינג חושפת הקבלה בולטת בין חורים שחורים לתרמודינמיקה. במילים אחרות, הגידול בשטח הפנים של חור שחור דומה לעלייה באנטרופיה, מה שמרמז על כך שחורים שחורים יכולים להיות "חלון מתמטי" המאפשר לנו להשיג הבנה עמוקה יותר של טבע המרחב, הזמן, ואפילו את המאמץ הגדול ביותר של הפיזיקה המודרנית: איחוד תורת היחסות הכללית ומכניקת הקוונטים לכדי כוח משיכה קוונטי.

מקסימיליאנו איסי, חבר בצוות המחקר, הצהיר: "זוהי העדות הברורה ביותר עד כה לכך שחורים שחורים בחלל דומים באמת למה שתיאר איינשטיין בתיאוריה שלו. העובדה ששטח הפנים של חור שחור עוקב אחר דפוס אנטרופיה דומה, בעלת השלכות עמוקות מאוד על טבע היקום."

במהלך העשור הקרוב, גלאי גלי כבידה יהיו רגישים פי 10 ממה שהם כיום. פרויקט היורש של אנטנת החלל לייזר אינטרפרומטר נמצא בבנייה, ומבטיח ללכוד ויברציות מחורים שחורים סופר-מאסיביים במרכז הגלקסיות.

יותר מ-100 שנים לאחר שאיינשטיין ניבא חורים שחורים באמצעות משוואות מתמטיות, ויותר מחצי מאה לאחר שהוקינג הוכיח זאת תיאורטית, האנושות החלה כעת "לשמוע" ו"ראות" באופן ישיר את האותות שמוכיחים את צדקתה.

חורים שחורים, שבעבר היו קיימים רק בספרי מדע, הופכים בהדרגה לישות "אמיתית" לנגד עיניהם של אסטרונומים, וכל אות גל כבידה מוקלט הוא צעד קדימה בסיוע לאנושות להבין טוב יותר את היקום המסתורי בו אנו חיים.

חזרה לנושא

מין היי

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