Schopnosti ohýbání mysli: Odhalování bizarních kvantových vlastností černých děr

08/11/2022 Adam Walko 2 min read 245 Zobrazení bizarní vlastnosti, černá díra, kvantová fyzika

Bizarní kvantové vlastnosti černých děr, včetně jejich schopnosti mít různé hmotnosti současně, byly potvrzeny fyziky z University v Queensland

Tým teoretických fyziků provedl výpočty, které odhalily překvapivé kvantové jevy černé díry. Výzkum vedl UQ, který vedl kandidát na doktorát Joshua Foo. „Černé díry jsou neuvěřitelně unikátní a fascinující rys našeho vesmíru,“ řekl pan Foo. „Vznikají, když gravitace stlačuje obrovské množství hmoty neuvěřitelně hustě do malého prostoru, čímž vytváří tolik gravitační síly, že nemůže uniknout ani světlo,“ napsal SciTechDaily.

„Je to fenomén, který může spustit umírající hvězda. Ale až dosud jsme nezkoumali hlouběji, zda černé díry vykazují některé z podivných a úžasných chování kvantové fyziky.

„Jedním z takových chování je superpozice, kdy částice v kvantovém měřítku mohou existovat ve více stavech současně. Nejčastěji to ilustruje Schrödingerova kočka, která může být mrtvá i živá současně.

„Ale u černých děr jsme chtěli zjistit, zda mohou mít současně velmi odlišné hmotnosti, a ukázalo se, že mají.“

„Představte si, že jste široký a vysoký, stejně jako malý a hubený zároveň, je to situace, která je intuitivně matoucí, protože jsme ukotveni ve světě tradiční fyziky.

„Ale to je realita pro kvantové černé díry.“

„Vesmír nám odhaluje, že je stále podivnější, tajemnější a fascinující, než si většina z nás kdy dokázala představit.“ — doktorka Magdalena Zych

K odhalení tohoto jevu ohýbání mysli vyvinul tým fyziků matematický rámec, který nám umožňuje „umístit“ částici mimo teoretickou černou díru překrytou hmotou.

Hmotnost byla zkoumána specificky, protože je určujícím znakem černé díry a protože je pravděpodobné, že kvantové černé díry by přirozeně měly superpozici hmoty.

Spoluvedoucí výzkumu, Dr. Magdalena Zychová, řekla, že výzkum ve skutečnosti posiluje dohady průkopníků kvantové fyziky.

„Naše práce ukazuje, že velmi rané teorie Jacoba Bekensteina, americko-izraelského teoretického fyzika, který zásadním způsobem přispěl k založení termodynamiky černých děr, byly závislé na penězích,“ řekla.

„Předpokládal, že černé díry mohou mít pouze hmotnosti určitých hodnot, to znamená, že musí spadat do určitých pásem nebo poměrů, tak například fungují energetické hladiny atomu.

„Naše modelování ukázalo, že tyto superponované hmotnosti byly ve skutečnosti v určitých určených pásmech nebo poměrech, jak předpověděl Bekenstein.

„Nepředpokládali jsme, že by se tam nějaký takový vzor dostal, takže skutečnost, že jsme našli tento důkaz, byla docela překvapivá.“

„Vesmír nám odhaluje, že je podivnější, tajemnější a vždy fascinující, než si většina z nás kdy dokázala představit.“

Výzkum byl publikován v časopise Physical Review Letters.