Nova studija sugerira da crne rupe imaju svojstva karakteristična za kvantne čestice što bi istovremeno mogle biti male i velike, teške i lagane ili mrtve i žive.
‘Schrödingerova crna rupa’
Crne rupe imaju svojstva karakteristična za kvantne čestice – barem tako tvrdi nova studija koja sugerira da ovi zagonetni kozmički objekti mogu biti u isto vrijeme mali i veliki, teški i lagani ili mrtvi i živi, baš poput legendarne Schrödingerove mačke.
Nova studija, temeljena na računalnom modeliranju, imala je za cilj pronaći nedostižnu vezu između zapanjujuće fizike supermasivnih objekata koje skreću vrijeme – kao što su crne rupe – i principa koji objašnjavaju ponašanje najsitnijih subatomskih čestica.
Istraživački tim razvio je matematički okvir koji je postavio simuliranu kvantnu česticu neposredno izvan goleme simulirane crne rupe. Simulacija je otkrila da crna rupa pokazuje znakove kvantne superpozicije, sposobnost postojanja u više stanja odjednom – u ovom slučaju, da istovremeno bude i masivna i uopće nije masivna.
Oko crne rupe Strijelac A* kruži oblak plina
Pojašnjenje studije
„Željeli smo vidjeti mogu li [crne rupe] imati potpuno različite mase u isto vrijeme, i ispostavilo se da imaju. Do sada nismo dublje istraživali pokazuju li crne rupe neka od čudnih i prekrasnih ponašanja kvantne fizike,“ rekao je u izjavi glavni autor studije Joshua Foo sa Sveučilišta Queensland.
Najpoznatiji primjer kvantne superpozicije je legendarna Schrödingerova mačka, misaoni eksperiment koji je osmislio fizičar s početka 20. stoljeća Erwin Schrödinger kako bi pokazao neke od ključnih problema kvantne fizike. Prema kvantnim teorijama, subatomske čestice postoje u više stanja istovremeno dok ne stupe u interakciju s vanjskim svijetom. Ova interakcija, koja bi mogla biti jednostavan čin mjerenja ili promatranja, baca česticu u jedno od mogućih stanja.
Schrödinger, koji je 1933. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku, namjeravao je eksperimentom pokazati apsurdnost kvantne teorije, jer bi sugerirao da mačka zatvorena u kutiji može biti istovremeno i mrtva i živa na temelju nasumičnog ponašanja atoma, sve dok promatrač ne prekine superpoziciju.
Kvantna svojstva
Međutim, kako se pokazalo, dok mačka u kutiji može biti mrtva bez obzira na radnje promatrača, kvantna čestica doista može postojati u dvostrukom stanju – a nova studija pokazuje da to čini i crna rupa.
Američki i izraelski teorijski fizičar Jacob Bekenstein prvi je pretpostavio da crne rupe mogu imati kvantna svojstva. Budući da je crna rupa definirana svojom masom, njezina kvantna superpozicija mora značiti da ovaj čudni gravitacijski prolaz može imati više masa koje spadaju unutar određenih omjera.
„Naše modeliranje pokazalo je da su te mase zapravo bile u određenim rasponima ili omjerima – kao što je predvidio Bekenstein. Nismo pretpostavili da postoji takav obrazac, tako da je činjenica da smo pronašli ovaj dokaz bila prilično iznenađujuća,“ rekla je koautorica studije Magdalena Zych, fizičarka sa Sveučilišta Queensland i supervizorica istraživanja.
Ipak, treba istaknuti, nije da smo išta bliže razumijevanju onoga što se događa unutar crnih rupa – no, što god to bilo, vjerojatno je još fantastičnije nego što možemo zamisliti.
Znanstvenici pronašli Zemlji najbližu crnu rupu
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
