کشف نکته ای مهم درباره سیاه چاله ها

فیزیکدانان دانشگاه ساسکس انگلستان برای نخستین بار دریافته‌اند سیاهچاله‌ها به محیط اطراف خود فشار وارد می‌کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، در سال 1974 استیون هاوکینگ، فیزیکدان فقید کشف کرد که سیاهچاله‌ها تابش گرمایی ساطع میکنند. پیش از این تصور میشد سیاهچالهها چندان فعال نیستند اما اخیرا دانشمندان دانشگاه ساسکس نشان داده‌اند سیاه چاله‌ها در واقع سیستم‌های ترمودینامیکی بسیار پیچیده تری از آنچه تصور میشد، هستند که نه تنها دما، بلکه فشار نیز دارند.

این کشف هیجان انگیز توسط پروفسور "خاویر کالمت" و "فولکر کویپرز" از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه ساسکس انجام شده و یافته‌های آن در مجله Physical Review D منتشر شده است.

این دو محقق از دیدن یک رقم اضافی در معادلاتی که آنها برای اصلاح گرانشی کوانتومی آنتروپی یک سیاهچاله در حال انجام آن بودند حاصل میشد، دچار سردرگمی شده بودند. در طول بحث در مورد این نتیجه عجیب در روز کریسمس 2020 آنها دریافتند آنچه آنها مشاهده میکردند میتواند یک فشار باشد. پس از محاسبات بیشتر، آنها یافته هیجان انگیز خود را تایید کردند و گفتند که گرانش کوانتومی میتواند به فشار در سیاهچالهها منجر شود.

خاویر کالمت، استاد فیزیک دانشگاه ساسکس گفت: یافتههای ما مبنی بر اینکه سیاهچاله‌های شوارتس‌شیلد علاوه بر دما دارای فشار نیز هستند بسیار هیجان انگیز بود. من خوشحالم که تحقیقات انجام شده در دانشگاه ساسکس درباره گرانش کوانتومی میتواند درک دانشمندان از ماهیت سیاه چالهها را افزایش دهد.

شهود برجسته هاوکینگ مبنی بر اینکه سیاهچالهها، سیاه نیستند اما دارای طیف تابشی بسیار شبیه به جسم سیاه هستند، سیاهچالهها را به آزمایشگاهی ایده آل برای بررسی تاثیر متقابل مکانیک کوانتومی، گرانش و ترمودینامیک تبدیل میکند. اگر شما سیاهچالهها را در نظریه نسبیت عام در نظر بگیرید، میتوانید دریابید که آنها در مراکز خود دارای یک ویژگی خاص هستند که قوانین فیزیکی که ما با آنها آشنا هستیم را میشکنند. ما امیدوار بودیم که با ادغام نظریه میدان کوانتومی و نظریه نسبیت عام قادر به یافتن درک جدیدی از سیاهچالهها باشیم. هدف ما از انجام این مطالعه درک بهتر این موضوع بود و اگرچه فشار اعمال شده توسط سیاهچالهای که ما در حال مطالعه آن بودیم بسیار کم است اما این واقعیت که آن وجود دارد سبب ارتقا درک ما در زمینه اخترفیزیک، فیزیک ذرات و فیزیک کوانتوم میشود.

فولکر کویپرز نیز گفت: کار بر روی این مطالعه که درک ما را از سیاهچاله‌ها افزایش داد، بسیار هیجان انگیز بود. لحظهای که متوجه شدیم نتیجه اسرارآمیز معادلات ما گویای آن است، سیاهچالهای که ما در حال مطالعه آن بودیم دارای فشار است بسیار هیجان انگیز بود. نتیجه یافتههای ما حاصل تحقیقات زیادی است که در زمینه فیزیک کوانتوم در دانشگاه ساسکس انجام دادهایم که این موضوع نیز درک ما از ماهیت کوانتومی سیاه چاله را افزایش میدهد.