Echa gravitačních vln by mohla připlavit červí díry a převrátit celou fyziku  
Gravitační astronomové nedávno poprvé detekovali gravitační vlny ze srážky černých děr a pak i srážky neutronových hvězd. Co když ale časoprostor nerozvlnily černé díry, nýbrž ještě exotičtější objekty? Tým evropských astrofyziků nabízí pozoruhodnou alternativu: rotující červí díry.
Simulace srážky černých děr. S rotujícími červími děrami by to bylo podobné. Kredit: LIGO LabCaltech (MIT).
Simulace srážky černých děr. S rotujícími červími děrami by to bylo podobné. Kredit: LIGO LabCaltech (MIT).

Černé díry jsou stálicemi astrofyziky. Vědci jejich existenci odvozují z řady experimentů, teoretických modelů a nepřímých pozorování, protože černé díry, jak známo, přímo pozorovat prakticky nelze. Černé díry ohlásily i gravitační observatoře aLIGO a Virgo, které zachytily gravitační vlny monumentálních srážek černých děr, a také neutronových hvězd.

 

Pablo Bueno. Kredit: P. Bueno.
Pablo Bueno. Kredit: P. Bueno.

Jenomže s černými děrami je závažný problém. Přes neutuchající úsilí fyziků se stále nedaří smířit černé díry s kvantovou mechanikou. Černé díry mají singularitu a obklopuje je horizont událostí, zpoza kterého už by se nic nemělo vrátit zpátky. To je podle fyziků v rozporu s kvantovou mechanikou, která slibuje, že informace zůstává vždy zachována a nemůže se ztratit.

 

Co s tím? Tento nepříjemný konflikt by mohl vyřešen například tím, že namísto černých děr, o nichž si myslíme, že je pozorujeme, objevíme jiné, ještě exotičtější objekty – astrofyzikální hantýrkou exotické kompaktní objekty ECO. Například červí díry. Klíčovou charakteristikou takových objektů by bylo, že nemají horizont událostí. To by mělo zanechat rozeznatelný otisk v gravitačních vlnách, které lapají gravitační observatoře.

 

Katholieke Universiteit Leuven.
Katholieke Universiteit Leuven.

Závěrečná fáze detekovaného signálu gravitačních vln ze srážky černých děr, náhlý pokles signálu, takzvaný „ringdown“, podle gravitačních astronomů odpovídá vytvoření horizontu událostí černé díry, která vznikne splynutím dvou menších. Astrofyzici Pablo Bueno a Pablo A. Cano z belgické Katholieke Universiteit Leuven tvrdí, že pokud při srážce těles, která je zdrojem gravitačních vln, nevznikne horizont událostí, tak bychom v zachycených gravitačních vlnách měli nalézt echa, podobná ozvěnám zvukových vln. V takovém případě by šlo o srážku těles ECO a nikoliv černých děr, i když ringdowny signálu by byly podobné.

 

Echa v detekovaných gravitačních vlnách už hledalo několik vědeckých týmů, výsledky jsou zatím nejasné. Podle týmu z Lovaně by zachycené gravitační vlny mohly pocházet ze srážky červích děr, které rotují. Jejich teoretický model ukazuje, že by se v takovém případě gravitační vlny nelišily od těch, jaké jsme skutečně zachytili, s jedinou výjimkou. To jsou právě zmíněná echa v gravitačních vlnách.


Pokud astrofyzici v detekovaných gravitačních vlnách vystopují echa červích děr, tak se budou dít věci. Šlo by totiž o prakticky nevyvratitelný důkaz toho, že astrofyzikální černé díry, jak si je představujeme ve vesmíru, neexistují. Podle Buena čas ukáže, jestli jsou tato echa v signálech na gravitačních observatořích reálné nebo přeludy vybičované fantazie astrofyziků. Jestli je tam ale najdeme, tak to bude jeden z největších objevů v dosavadní historii fyziky, který otřese naším pohledem na vesmír.

Video:  Warped Space and Time Around Colliding Black Holes


Literatura
SINC 29. 5. 2018, Physical Review D 97: 024040.

Datum: 14.06.2018
Tisk článku

Píseční červi Duny - Herbert Brian, Anderson Kevin J.
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 199 Kč
cena: 187 Kč
Píseční červi Duny
Herbert Brian, Anderson Kevin J.
Související články:

Vyřeší entanglované červí díry paradox ohnivé zdi?     Autor: Stanislav Mihulka (23.06.2013)
Co když černé díry vůbec neexistují?     Autor: Stanislav Mihulka (28.09.2014)
Co když černé díry nejsou brutální zabijáci, ale poklidní tvůrci hologramů?     Autor: Stanislav Mihulka (19.06.2015)
Co když aLIGO zachytil gravitační vlny z gravastaru?     Autor: Stanislav Mihulka (08.05.2016)



Diskuze:

Informace se neztrácí

Jan Novák9,2018-06-16 12:00:33

A čas je plně reverzibilní.

Myslím že kvantovým fyzikům někdo zapoměl říct že pokud vaše rovnice neodpovídají realitě tak jsou špatně rovnice, ne realita.
Informace se neztrácí ale sčítá a odčítá takže po dostatečném počtu interakcí je počáteční stav neobnovitelný. Tomu já říkám že informace je ztracená. I šifrování je založeno na tom že bez dodatečné informace je původní stav nebnovitelný jinak než hádáním a obtížná část je ta která umožňuje obnovu informace, ne ta která jí zabraňuje.

Odpovědět


Re: Informace se neztrácí

Richard Palkovac,2018-06-16 17:53:48

Čas je reverzibilný jedine pri abstraktných matematických operáciách, napríklad sčítanie, odčítanie atď.Čas je síce reverzibilný aj v našich fyzikálnych vzorcoch, ale to je len pre ich nedokonalosť.

Pri fyzikálnych dejoch je čas absolútne nereverzibilný, nemôže plynúť späť. Dôvod je ten, že pri každom fyzikálnom deji (môže ísť aj o sčítanie, odčítanie) rastie entropia, čo v najpodstatnejšej podstate znamená, že pri každom deji, nám nejaké fotóny ujdú do vesmíru a sú pre nás navždy stratené. Fotóny sú vlastne informácia, takže môžeme hovoriť aj o informácii.

Liek na stále rastúcu entropiu by mohla byť veľmi hypotetická pasca na fotóny http://riki1.eu/entropia.htm

Odpovědět

Singularity sú super !!!

Richard Palkovac,2018-06-15 16:52:06

Netreba sa ich báť. No a čo keď nie sú matematicky popísateľné ? Však všetky naše fyzikálne vzorce sú nesprávne, lebo deje podľa nich sú vratné a vieme dobre, že každý dej je nevratný. Pre technickú prax, ale tie vzorce sú dostatočné, môžeme stavať budovy , mosty, autá , lietadlá, elektrárne, dokonca lietať do blízkeho vesmíru. Vždy ale výsledky radšej vynásobíme nejakým bezpečnostným koeficientom, lebo zákon stále rastúcej entropie vo vzorcov nemáme započítaný, a neviem či niekedy mať budeme.

Odpovědět

Čierna diera môže byť veľký počet červích dier

Anton Matejov,2018-06-15 11:45:49

Súhlasím s myšlienkami...
Jenomže s černými děrami je závažný problém. Přes neutuchající úsilí fyziků se stále nedaří smířit černé díry s kvantovou mechanikou. Černé díry mají singularitu a obklopuje je horizont událostí, zpoza kterého už by se nic nemělo vrátit zpátky. To je podle fyziků v rozporu s kvantovou mechanikou, která slibuje, že informace zůstává vždy zachována a nemůže se ztratit...
Čo ak sa hmota kolabujúcej hviezdy premení do miliárd červích dier?
Nám sa ten veľký počet červích dier javí ak čierná diera.
Napríklad na wikipediách sa uvádza...
hviezda okolo trojnásobku hmotnosti Slnka na konci svojho vývoja (zvyčajne ako neutrónová hviezda), sa takmer nevyhnutne zmrští na kritickú veľkosť potrebnú na naštartovanie gravitačného zrútenia. Keď tento proces začne, nie je možné ho zastaviť žiadnou fyzikálnou silou a vytvorí sa čierna diera...
Bráni niečo myšlienke, že v procese zmršťovania sa hmota zrúti do miliárd červích dier, ktoré navonok môžeme súčasne chápať, registrovať ako kompaktnú čiernú dieru?
Veľa veci by tým vysvetlilo.

Podľa môjho názoru žijeme v zrazených vesmíroch. Predstavte si vriacu vodu a v nej bublinky ako prejav energie. Tie bublinky ako vesmíry. Vesmíry, alebo bublinky sa môžu aj zraziť.
1. Existujú častice vesmíru1 a vesmíru2, ktoré integrujú navzájom. To je naša barionická hmota.
2. Existujú častice vesmíru1 a vesmíru2 ktoré spolu neintegrujú. To je tmavá hmota.

Tmava energia sa nám zatiaľ javí ako energia zrážky vesmírov. Ak pozorujeme simuláciu zrážky galaxii a nepoznáme počiatok zrážky, tiež by sme sa čudovali odkiaľ to monštrum miliárd hviezd berie energiu.
Veď je nelogické a popiera to zákony zachovania ak berieme, že náš vesmír vznikol z ničoho a ešte sa zrýchlene rozpína.
Bing bang teda môžeme chápať, ako začiatok zrážky vesmírov.
Zrazené vesmíry by vysvetľovali aj niektoré paradoxy kvantovej teórie a iné.
Napríklad dualitu častíc a Haisenbergovú neurčitosť. Častica sa prejavuje raz ako vlna, inokedy ako častica. Raz je tu inokedy úplne inde. Nemožno určiť presne hybnosť a polohu, či rychlosť súčasne. Nuž častica sa raz prejavuje svojou energiou vo vesmíre1, inokedy vo vesmíre2.Vesmíry majú iné smery a rychlosti a to sa musí prejaviť v neurčitosti, či dualite v jednom z vesmírov.
Kam zmizla časť antihmoty po Bin-bangu? Ak by nezmizla neboli by sme tu, náš vesmír by tvoril väčšinou len fotóny po anihilácii.
V zrazených vesmíroch by sa našlo dosť vysvetlení na tento fenomen deficitu antihmoty v našom vesmíru.
Čoraz viacej fyzikov a teoritikov sa začína prikláňať k teóriam multivesmíru. V čestine aj pod výrazom všehomíru. Asi niet východiska ako vyriešiť niektoré paradoxy. Teda zákonite môžeme pripustiť aj zrážky vesmírov. Tak ako pozorujeme zrážky galaxii, hviezd, planét, či detegujeme zrážky čierných dier

Odpovědět

Singularita

Zdeněk Smutný,2018-06-15 02:54:26

Tato hypotéza dává větší smysl než černé díry. Mohlo by to vysvětlovat prakticky i temnou hmotu. Stejně nechápu proč se nezkoumá informace jako forma hmoty. Propojilo by to kvantovou a všeobecnou fyziku do souladu.

Odpovědět

Nahá červí díra

Pavel Psenak,2018-06-14 16:04:27

Podle klasických hypotéz měly masivní hvězdy gravitačně kolabovat do černých děr se singularitou nebo v exotičtějším případě do komplexního objektu černá díra-červí díra-bílá díra. Něco co se tváří jako černá díra hvězdné velikosti (hmotnosti) již snad bylo objeveno, červí a bílé díry nikoliv. Poznatky popsané v tomto článku naznačují něco v tom smyslu, že by hvězdy mohly kolabovat přímo do nahé rotující červí díry, která by vlastně mohla být ekvivalentem systému černá díra-červí díra-bílá díra, ale bez horizontu(ů) událostí. Znamená to snad, že když se pozoruje akreční disk a na něj kolmý polární jet, tak lze někde mezi nimi "vidět" nebo aspoň tušit cosi co je mimo náš časoprostor, a co není skryto horizontem událostí ? Rotující nahá červí díra by tak vlastně zároveň mohla být nahým mimoprostorem mimo náš časoprostor, ale mám takový pocit, že by porovnání fenoménů nahá singularita versus nahá rotující červí díra (nahý mimoprostor) vyznělo jako porovnání pohádky pro tříleté děti s nejdrsnějším hororem.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace