Deteksjonen av gravitasjonsbølger bekrefter Einsteins og Hawkings «profetier» om sorte hull.

Forskere har nettopp registrert de mest detaljerte gravitasjonsbølgesignalene fra en kollisjon med svarte hull, og bekrefter dermed for første gang to viktige spådommer fra Einstein og Hawking om sorte hull.

Når to sorte hull smelter sammen, skaper de krusninger i rommet som kalles gravitasjonsbølger. Detektorer på jorden kan «fange» disse signalene, noe som hjelper forskere med å bedre forstå universet. – Foto: Maggie Chiang/Simons Foundation

Sorte hull, disse «kosmiske monstrene» med en så enorm gravitasjonskraft at selv lys ikke kan unnslippe, har lenge vært et fascinerende tema for forskere.

Til tross for at de dukket opp i Albert Einsteins teoretiske verk for mer enn et århundre siden og ble grundig studert av Stephen Hawking på 1900-tallet, er sorte hull fortsatt det mest utilgjengelige emnet i universet på grunn av deres "usynlige" natur.

Gravitasjonsbølger: nøkkelen til å åpne opp for studiet av sorte hull.

I 2015 oppdaget LIGO Gravitational-Wave Observatory (USA) for første gang gravitasjonsbølger – krusninger i rom og tid forårsaket av kollisjonen mellom to sorte hull i det fjerne universet. Denne oppdagelsen ble sammenlignet med å «åpne en ny sans» for å observere universet og ga også en mulighet til å teste teorier om sorte hull direkte.

De første dataene er imidlertid ikke detaljerte nok til å bekrefte disse to viktigste spådommene.

Den ene er Einsteins Kerr-teori . I følge generell relativitetsteori kan sorte hull bare beskrives av to grunnleggende egenskaper: masse og spinn. Alle andre egenskaper «forsvinner» når man faller inn i et sort hull, et fenomen kjent som «hårløse teoremet».

For det andre har vi Hawkings arealteorem . I 1971 forutså Stephen Hawking at arealet av hendelseshorisonten til et svart hull, grensen som ingenting kan unnslippe fra, bare kan forbli konstant eller øke over tid, aldri minke.

Dette blir sett på som et prinsipp som ligner på termodynamikkens andre lov, som sier at universets entropi (graden av uorden) alltid øker.

Et gjennombrudd etter et tiår

Ifølge Sciencedaily publiserte det internasjonale samarbeidet LIGO-Virgo-KAGRA nylig nye forskningsresultater i tidsskriftet Physical Review Letters . De registrerte de mest detaljerte gravitasjonsbølgesignalene noensinne, som stammer fra kollisjonen av to sorte hull (hendelse GW250114), og skapte et supermassivt sort hull med en masse 63 ganger solens og roterende med 100 omdreininger per sekund.

Takket være banebrytende teknologiske fremskritt har forskere for første gang fått et «fullstendig bilde» av både hendelsene før og etter sammensmeltingen av to sorte hull. Fra disse dataene har de bekreftet to hypoteser samtidig:

Sorte hull beskrives nøyaktig av massen og rotasjonen sin, akkurat som forutsagt av Einsteins generelle relativitetsteori.

Arealet av hendelseshorisonten økte bare etter fusjonen, i samsvar med Hawkings arealteorem.

Einstein (høyre) og Hawking (venstre) gjorde nøyaktige observasjoner om sorte hulls natur - Foto: MashableIndia

Fra sorte hull til universets natur

Beviset for Hawkings teorem avslører en slående parallell mellom sorte hull og termodynamikk. Med andre ord, veksten av et sort hulls overflateareal er lik økningen i entropi, noe som antyder at sorte hull kan være et "matematisk vindu" som lar oss få en dypere forståelse av rommets, tidens og til og med den største innsatsen i moderne fysikk: å forene generell relativitetsteori og kvantemekanikk til kvantegravitasjon.

Maximiliano Isi, et medlem av forskerteamet, uttalte: «Dette er det klareste beviset hittil på at sorte hull i rommet virkelig ligner det Einstein beskrev i teorien sin. Det faktum at overflatearealet til et sort hull følger et lignende entropimønster har svært dyptgripende implikasjoner for universets natur.»

I løpet av det neste tiåret vil gravitasjonsbølgedetektorer være 10 ganger mer følsomme enn de er i dag. Etterfølgerprosjektet til Laser Interferometer Space Antenna er under bygging, og lover å fange opp vibrasjoner fra supermassive sorte hull i sentrum av galakser.

Mer enn 100 år etter at Einstein forutså sorte hull ved hjelp av matematiske ligninger, og mer enn et halvt århundre etter at Hawking teoretisk beviste det, har menneskeheten nå begynt å direkte «høre» og «se» signalene som beviser at de er riktige.

Sorte hull, som tidligere bare eksisterte i vitenskapsbøker, blir gradvis en «ekte» enhet foran astronomenes øyne, og hvert registrerte gravitasjonsbølgesignal er et skritt fremover i å hjelpe menneskeheten med å bedre forstå det mystiske universet vi lever i.

Tilbake 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