ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Σε μία εναλλακτική πρόταση κατέληξαν δύο Ευρωπαίοι φυσικοί σχετικά με ένα παράδοξο που προκύπτει με τη διατήρηση της πληροφορίας στις μαύρες τρύπες, σκιαγραφώντας ένα νέο τύπο άστρων που αποκαλούν άστρα Πλανκ.

Όταν σε ένα άστρο με μεγάλη μάζα εξαντληθούν τα καύσιμα, εκρήγνυται με φαντασμαγορικό τρόπο πριν ο πυρήνας του μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Ο κλασικός τρόπος περιγραφής της μαύρης τρύπας είναι πως πρόκειται για μία τοπική ανωμαλία στη δομή του χωροχρόνου που προκαλείται από την άπειρη πυκνότητα στο σημείο εκείνο.

Λαμβάνοντας υπόψη τα κβαντικά φαινόμενα που εξελίσσονται σε μία μαύρη τρύπα, η θεωρία προβλέπει πως τα αντικείμενα αυτά δε διαρκούν για πάντα. Αντίθετα, κβαντικές διακυμάνσεις στον ορίζοντα γεγονότων τους, το όριο δηλαδή πέρα από το οποίο η βαρύτητά τους είναι ανίκητη, αναγκάζουν τις μαύρες τρύπες να ακτινοβολούν, κάτι που οδηγεί σε βάθος χρόνου στην «εξάτμισή» τους.

Σε μία πρόσφατη δημοσίευση στο διαδικτυακό τόπο arxiv, ο Καναδός κοσμολόγος William Unruh υποστηρίζει πως ανιχνεύτηκε για πρώτη φορά η ακτινοβολία Hawking.

Ο συγκεκριμένος επιστήμονας έχει δώσει το ονομά του στο φαινόμενο Unruh, σύμφωνα με το οποίο ένας παρατηρητής που επιταχύνεται στο κενό θα μετρήσει μία ακτινοβολία, εκεί που ένας ακίνητος παρατηρητής δε θα μετρήσει απολύτως τίποτε.

H ακτινοβολία Hawking

Το 1974 ο διάσημος Βρετανός φυσικός Stephen Hawking είχε κάνει μια ανατρεπτική πρόβλεψη για τις μαύρες τρύπες, εικάζοντας πως τα σώματα αυτά εκπέμπουν μία μορφή ακτινοβολίας, παρόλες τις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας πως είναι τόσο πυκνές που ούτε το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές.

Η φύση της ακτινοβολίας Hawking, όπως κατόπιν ονομάστηκε, πηγάζει από τις αρχές της κβαντικής φυσικής και με την πάροδο του χρόνου έγινε μία αποδεκτή ιδέα από την υπόλοιπη επιστημονική κοινότητα. Αλλά παρόλο που οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει πολλές μαύρες τρύπες από τότε, κανείς δεν έχει εντοπίσει πειραματικά την ακτινοβολία Hawking.

Πάνω από 20.000 σκουπίδια υπολογίζεται ότι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, η παρουσία των οποίων έχει αρχίσει να δημιουργεί προβλήματα, λόγω του κινδύνου συγκρούσεων με λειτουργικό εξοπλισμό.

Ένα ειδικό «σκοινί», το οποίο εκτιμάται ότι θα βοηθήσει στον καθαρισμό των «σκουπιδιών» που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη πρόκειται να δοκιμάσουν ιάπωνες επιστήμονες.

Το εν λόγω ηλεκτροδυναμικό «σκοινί» έχει αναπτυχθεί από ερευνητές της ιαπωνικής διαστημικής υπηρεσίας, JAXA, και αποτελείται από λεπτά καλώδια ανοξείδωτου ατσαλιού και αλουμινίου. Η κεντρική ιδέα είναι ότι η μία άκρη του θα προσκολλάται στην επιφάνεια σκουπιδιών που βρίσκονται σε τροχιά (δορυφόροι εκτός λειτουργίας, τμήματα πυραύλων κ.α.). Στη συνέχεια, ο ηλεκτρισμός που παράγεται από το «σκοινί» καθώς περιστρέφεται γύρω από το μαγνητικό πεδίο της Γης θα έχει ως αποτέλεσμα την επιβράδυνση της κίνησης των σκουπιδιών, οδηγώντας στην κάθοδό τους σε όλο και χαμηλότερες τροχιές και τελικά την είσοδό και καταστροφή τους στην ατμόσφαιρα.

Μία ιδέα που τα τελευταία χρόνια έχει ολοένα και μεγαλύτερη εφαρμογή στη θεωρητική φυσική είναι η μελέτη της σχέσης μεταξύ γεωμετρίας και φυσικών θεωριών. Με τη χρήση γεωμετρικών σχημάτων, έχει γίνει δυνατό κατά την τελευταία δεκαετία να περιγραφεί μια πληθώρα από περίπλοκα φαινόμενα, των οποίων ο υπολογισμός με παραδοσιακά μέσα απαιτούσε εκατοντάδες σελίδες κοπιαστικών υπολογισμών.

Από τους πρωτοστάτες σε αυτή την κατεύθυνση είναι οι φυσικοί Νίμα Αρκάνι Χαμέντ και Γιάροσλαβ Τρίνκα, από τα πανεπιστήμια Πρίνστον και CalTech αντίστοιχα, οι οποίοι δημοσίευσαν την περασμένη εβδομάδα την έρευνά τους που αφορά σε ένα περίπλοκο γεωμετρικό σχήμα, με τη βοήθεια του οποίου απλοποιούνται σημαντικά οι υπολογισμοί που περιγράφουν τις αντιδράσεις των σωματιδίων.

Το αποκαλούν πλατύεδρο (amplituhedron), και οι πρώτες εφαρμογές της ιδέας τους φαίνονται πολύ ελπιδοφόρες. «Η αποδοτικότητα της μεθόδου είναι ασύλληπτη», σχολιάζει ο φυσικός του πανεπιστημίου Χάρβαρντ Τζέικομπ Μπουρτζέιλι, ο οποίος συμμετείχε στην ανάπτυξη της ιδέας. «Μπορείς να κάνεις με ευκολία στο χαρτί, υπολογισμούς που στο παρελθόν ήταν αδύνατοι ακόμη και από υπολογιστή».