نظریه اینشتین به چالش كشیده شد
سیاه چاله ها می توانند ستاره های یخ زده باشند!
راستابلاگ: یک مطالعه جدید ادعا می کند که سیاه چاله ها می توانند ستاره های منجمد شده باشند و اگر این نظریه تایید گردد، خیلی از تناقض های در رابطه با سیاه چاله ها حل می شود و البته نظریه «نسبیت عام» آلبرت اینشتین را نیز به چالش می کشد.
به گزارش راستابلاگ به نقل از ایسنا، سیاه چاله ها یکی از آن پدیده های نادری هستند که قوانین علم را به چالش می کشند و با تناقض های بسیاری همراه هستند که غیرقابل حل به نظر می رسند. با این وجود، یک مطالعه جدید نظریه ای را پیشنهاد می دهد که می تواند هر آن چه را که در رابطه با سیاه چاله ها می دانیم، تغییر دهد.
این مطالعه نشان داده است که سیاه چاله ها در واقع ستارگان منجمد و بقایای نظری ستارگانی هستند که سرد شده اند و دیگر نور یا گرما ساطع نمی کنند.
ستاره های یخ زده که «کوتوله های سیاه»( black dwarf) هم نامیده می شوند، مرحله نهایی چرخه زندگی یک ستاره را نشان می دهند.
به صورت کلی، دانشمندان اعتقاد دارند که تریلیون ها سال طول می کشد تا ستاره ها به مرحله «کوتوله سیاه» برسند و از آنجاییکه جهان ما تنها ۱۳.۷ میلیارد سال سن دارد، هنوز هیچ ستاره منجمدی ندارد.
با این وجود محققان در این مطالعه جدید، تحلیل و بررسی دقیقی از شباهت های میان ستاره های یخ زده و سیاه چاله ها انجام دادند و کشف کردند که نظریه آنها خیلی از تناقض های در رابطه با مدل سنتی سیاه چاله ها را حل می کند.
مشکل مدل فعلی سیاه چاله ها
وقتی صحبت از سیاه چاله ها می شود، جامعه علمی آن چه را که آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام خود در سال ۱۹۱۵ بیان کرد، دنبال می کند.
به قول اینشتین، دو خصوصیت اصلی در یک سیاه چاله وجود دارد. اول دارای یک نقطه با چگالی بی نهایت در مرکز خود است که به آن تکینگی(singularity) می گویند. دوم یک سیاه چاله یک افق رویداد دارد که به مرزی گفته می شود که به هیچ چیز، حتی نور اجازه فرار نمی دهد.
در حالیکه این نظریه به صورت گسترده پذیرفته شده است، اما با چالش های بزرگی هم مواجه می باشد. بعنوان مثال، مشاهدات در دنیای واقعی نشان داده است که بی نهایت ها در طبیعت وجود ندارند و بنابراین است که همه چیز در فیزیک، متناهی در نظر گرفته می شود.
تناقض دیگر از «تناقض تابش استیون هاوکینگ» ناشی می شود که نشان داده است سیاه چاله ها می توانند تابش ساطع کنند و به آرامی جرم خویش را در طول زمان از دست بدهند که در نهایت منجر به تبخیر کامل آنها می شود. اما این چگونه امکان دارد، چون که اینشتین گفته است که هیچ چیز از سیاه چاله توانایی گریز ندارد.
همینطور اگر یک سیاه چاله تبخیر شود، ماده ای که سیاه چاله را ایجاد کرده از بین می رود. با این وجود، این ناقض قانون «پایستگی اطلاعات» است که بیان می کند که اطلاعات مانند ماده، نه می تواند ایجاد شود و نه از بین برود. «پایستگی اطلاعات» اساس مکانیک کوانتومی را تشکیل می دهد.
با این وجود، به قول نویسندگان مطالعه، همه این تناقض ها زمانی حل می شوند که سیاه چاله ها ستاره های منجمد در نظر گرفته شوند، یعنی اجرامی که هم فاقد تکینگی هستند و هم افق رویداد ندارند.
آیا سیاه چاله ها می توانند ستاره های یخ زده باشند؟
محققان در مطالعه خود نشان دادند که مقادیر نظری خواص ترمودینامیکی مانند آنتروپی و تابش حرارتی برای سیاه چاله ها شبیه به ستارگان منجمد است.
رامی بروستاین(Ramy Brustein) نویسنده ارشد این مطالعه جدید و استاد فیزیک در دانشگاه ن گوریون می گوید: ستارگان یخ زده نوعی تقلید کننده سیاه چاله ها هستند؛ اجرام فوق فشرده و اخترفیزیکی که عاری از تکینگی ها و فاقد افق هستند، اما می توانند تمام خصوصیت های قابل مشاهده سیاه چاله ها را تقلید کنند.
ازاین رو اگر سیاه چاله ها ستاره های منجمد هستند، به این مفهوم است که نقطه ای با چگالی یا تکینگی بی نهایت ندارند. این شرط نشان داده است که آنها از همان قوانین در ارتباط با محدود بودن مانند اشیای دنیای واقعی پیروی می کنند.
بعلاوه، فقدان افق رویداد نشان داده است که تشعشعات و ذرات می توانند از مرز خود فرار کنند که با آن چه استیون هاوکینگ در مورد انتشار نور از سیاه چاله ها بیان کرد، مطابقت دارد و همسو است.
بروستاین می گوید: ما نشان داده ایم که ستاره های یخ زده چگونه بعنوان جاذب های تقریبا کامل عمل می کنند، باآنکه فاقد افق هستند و بعنوان منبع امواج گرانشی عمل می کنند. علاوه بر این، آنها همان هندسه خارجی مدل معمولی سیاه چاله ها را به دست می آورند و خواص ترمودینامیکی مرسوم آنها را بازتولید می کنند.
با این وجود، این مطالعه دارای محدودیت های مختلفی هم است. بعنوان مثال، اعتقاد بر اینست که کوتوله های سیاه دارای یک ساختار داخلی هستند، در حالیکه در مورد سیاه چاله ها چنین انتظاری وجود ندارد.
همینطور هیچ شواهد تجربی وجود ندارد که تأیید کند سیاه چاله ها واقعاً ستاره های منجمد هستند. ازاین رو تحقیقات بیشتری برای تایید این فرضیه مورد نیاز است.
این مطالعه در مجله Physical Review D انتشار یافته است.
منبع: راستابلاگ
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب