verkkosivujen Pääsykoodi

mikään ei ole oudompaa kuin musta aukko. Entisen auringon pimentynyt ruumis, josta edes valo ei pääse pakoon, muodostuu musta aukko, kun massiivinen, kuoleva tähti rypee oman painovoimansa alla. Se kutistuu, kunnes kaikki sen massa on äärettömän tiheässä pisteessä, jota kutsutaan singulariteetiksi. Sen painovoima on niin voimakas, että jos jokin asettuu singulariteetin eli tapahtumahorisontin ympärillä olevaan näkymättömään rajaan, se ei voi paeta.

aivan tapahtumahorisontin ulkopuolella pyörii korkean lämpötilan materiaali-kertymäkiekko — odottamassa ”putoamistaan” mustaan aukkoon kuin viemäriin kiertyvä vesi. Kiekko lähettää röntgensäteitä, korkeaenergistä valon muotoa, koska aine liikkuu niin nopeasti, että sen kitka tuottaa paljon lämpöä. Energia-ja materiasuihkut, joiden muodostumat jäävät mysteeriksi, voivat venyä pois kertymäkiekosta satojatuhansia valovuosia.

Lisää mustista aukoista katso ilmainen e-kirjamme maailmankaikkeuden salaperäisimmistä kohteista.

Tapahtumahorisonttia vasten työntyvä fotonien rengas ympäröi mustaa aukkoa. Tämä valosilmukka, jota kutsutaan sisimmäksi vakaaksi pyöreäksi radaksi, reunustaa mustan aukon reunaa kuin Napakymppi. Kuolleesta keskuksestaan musta aukko haihduttaa energiaa, jota kutsutaan Hawkingin säteilyksi, – jolloin koko asia kutistuu niin vähän ja hitaasti. Miljardien tai biljoonien vuosien kuluttua syntymästään musta aukko haihtuu kokonaan.

spagetti

aluksi leijuu huolettomana läpi aika-avaruuden lähestyen vähitellen mustaa aukkoa. Jalkojen vetovoima ei juuri eroa pään vetovoimasta.

ajelehtiessa lähemmäs mustan aukon painovoima muuttuu kiusalliseksi. Koska kengät ovat 5 tai 6 jalkaa lähempänä, ne tuntevat enemmän sen vetää ensin.

musta aukko vetää pian jalkojasi paljon kovempaa kuin muut. Ne alkavat venyä pois pohkeista.

tuo epämiellyttävä tunne kasvaa, kun on koukussa ohueen nauhaan eli spagettiin. Peli on ohi.

kuka ratkaisee Informaatioparadoksin?

kun kappale ylittää tapahtumahorisontin mustaan aukkoon, se ei voi koskaan tulla takaisin ulos — se ja kaikki tieto sen identiteetistä ovat ikuisesti loukussa. Mustat aukot kuitenkin haihtuvat hitaasti, kun ne vuotavat Hawking-säteilyä avaruuteen. Kun ne katoavat, mitä tapahtuu niiden sisällä olevalle tiedolle? Kvanttimekaniikan mukaan sellaista tietoa ei voi koskaan tuhota. Näin neljä eri fyysikkoa on yrittänyt ratkaista tämän niin sanotun informaatioparadoksin.

Leonard Susskind(Linda A. Cicero/Stanford News Service)

Leonard Susskind, Information StationInstitution: Stanford UniversityYear: 2008Known for: Co-creating string theoryidea: kirjassaan The Black Hole War Susskind sanoo kvanttifysiikan sanelevan, että tieto jää mustan aukon reuna, vaikka esine putoaa. Stephen Hawking taisteli häntä vastaan sanoen, että tieto on ikuisesti poissa, joten kvanttimekaniikka on varmasti puutteellista.

Joseph Polchinski(Sonia Fernandez/UCSB photo)

Joseph Polchinski, FirewallInstitution: University of California, Santa BarbaraYear: 2012known for: Discovering D-branes, explaining what d-branes are (a string theory thing)Idea: Once a black hole has menetettyään noin puolet itsestään Hawkingin säteilylle, tapahtumahorisontti ei voi enää tallentaa tarpeeksi koodattua tietoa kertoakseen tarinan siitä, mitä sen sisällä on. Sen jälkeen mikään ei voi mennä sisään tai muuten sen informaatio katoaa, ja singulariteetti törmää olennaisesti tapahtumahorisonttiin. ”Palomuuri” — törmäyksestä syntyvien energeettisten hiukkasten muodostama muuri — sijaitsee sitten aivan horisontin ulkopuolella polttaen kaiken, mikä yrittää ylittää sen.

Gerard ”t Hooft, Hidden CodeInstitution: Utrecht UniversityYear: 2015known for: Winning the Nobel Prize in Physics in 1999idea:” t Hooft elaborated on Susskindin idea. Kun kappale lähestyy mustan aukon reunaa, jälkimmäisen gravitaatiokenttä muuttuu. Se siirtää lähtevää Hawking-säteilyä tavalla, joka koodaa tietoa kohteesta.

Stephen Hawking, Hologramminstitution: Cambridge UniversityYear: 2015Known for: Inventing Hawking radiation, being Stephen HawkingIdea: kiisteltyään vuosia, että tieto on tuhottu, kuuluisa fyysikko muutti säveltään. Viime vuonna hän sanoi, että 3D-esine jättää 2D — leiman — hologrammin-tapahtumahorisonttiin mennessään. Hawkingin säteilyn kulkiessa ulos hologrammiin tulee vaikutelma kohteen henkilöllisyydestä.

miten nähdä musta aukko

Roen Kelly/Discover Magazine

aivan kuten planeetat kiertävät Aurinkoa, tähdet kiertävät galaksimme keskeistä mustaa aukkoa, Sagittarius a* (lausutaan ”tähti”). Kalifornian yliopiston tutkijat Los Angelesissa ovat seuranneet heidän vapputanssiaan yli 20 vuoden ajan.

Sagittarius a* yritti äskettäin silputa salaperäistä esinettä. Vuonna 2011 tähtitieteilijät löysivät G2: n, jota he luulivat kaasupilveksi, lähes törmäyskurssilla galaktisen keskuksen kanssa. He uskoivat mustan aukon repivän G2: n kappaleiksi ennen sen syömistä. G2-maat kyllä hieman ryhdistäytyivät, mutta se pysyi koossa ja jatkoi matkaansa. Tutkijat uskovat nyt, että kaasu verhoaa salaisen tähden, jonka painovoima piti pilvet turvassa täydelliseltä tuholta.

kaikki tähdet eivät ole yhtä onnekkaita. Lokakuussa 2015 tähtitieteilijät katselivat, kuinka supermassiivinen musta aukko galaksissa PGC 043234 — 290 miljoonan valovuoden päässä-silpoi tähden, kauhoi sen kertymäkiekkoon ja söi sen avaruuslounaaksi.

mustien aukkojen ulkopuolella

Roen Kelly/Discover Magazine

vaikka meillä on pitäviä todisteita mustien aukkojen olemassaolosta, monet yksityiskohdat jäävät sumeiksi jättäen auki outoja mahdollisuuksia. Spekulatiivisessa ääripäässä on madonreikien ja valkoisten aukkojen outo maailma.

madonreiät, joita kutsutaan myös Einsteinin-Rosenin Silloiksi, ovat oikoteitä kahden paikan välillä avaruudessa. Tässä skenaariossa, kun olet astunut mustaan aukkoon, sinä (tai jäännöksesi) astut ”tunneliin” ja tulet ulos monen valovuoden päästä valkoisen aukon kautta, mustan aukon vastakohtana. Vaikka musta aukko on kuin Hotel California – voit kirjautua sisään, mutta et voi koskaan lähteä — voit jättää valkoisen aukon, mutta älä koskaan tarkista takaisin. Ne ovat matemaattisesti mahdollisia, mutta madosta tai valkoisesta aukosta ei ole löydetty todisteita. Toisaalta heidän löytäjänsä ei voinut koskaan palata kertomaan meille siitä.

mustat aukot valkokankaalla

kohtaus elokuvasta ”Event Horizon”. Paramount/Courtesy Everett Collection

CLOSE: fyysikko Kip Thorne teki Interstellarin tuottajien kanssa kaikkien aikojen tieteellisesti tarkimman mustan aukon visualisoinnin. Hahmot pääsivät kuitenkin mielikuvituksellisen lähelle ilman, että ne olivat spagettia.

SORT OF: in 2013 ’ s Thor: Pimeässä maailmassa, pimeillä haltioilla on musta aukko pommeja, jotka lietsovat singulariteetti, murskaamalla vihollisia ja sitten imee ne sisäänsä. Vaikka näin tapahtuisi, jos lähellä räjähtäisi mustan aukon pommi, mustan aukon pommit eivät ole todellisia.

ei lainkaan: vuoden 1997 elokuvassa Event Horizon samanniminen avaruusalus yrittää matkustaa ympäri maailmankaikkeutta luomalla mustia aukkoja. Sen sijaan se luisuu ”puhtaan kaaoksen ulottuvuuteen”, mikä saa miehistön silpomaan toisiaan. Toistaiseksi ei ole todisteita siitä, että mustat aukot johtaisivat puhtaan kaaoksen ulottuvuuksiin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *