Korekty naukowe: czarne dziury pod znakiem zapytania

Dość sporo kontrowersji wywołało ostatnie oświadczenie znanego brytyjskiego fizyka Stephena Hawkinga. Twórca obowiązującej teorii dotyczącej czarnych dziur przyznał publicznie, że zmienił jednak zdanie i umieścił klastyczną teorię o ,,horyzoncie zdarzeń” w koszu.

Zamieszczony elektronicznie na stronie biblioteki Cornell University tekst Stephena Hawkinga na temat czarnych dziur stał się tematem burzliwych dyskusji wśród astrofizyków. Hawking, który jest twórcą teorii o ,,studniach grawitacyjnych”, teraz dokonał miażdżącego przewartościowania swoich poglądów i proponuje dokonanie przeglądu niektórych z podstawowych założeń o czarnych dziurach.

Od dawna czarne dziury były kością niezgody wśród naukowców. Zgodnie z klasyczną teorią, jedną z podstawowych cech czarnych dziur jest obecność w nich tzw. ,,horyzontu zdarzeń”. Jest to pewnego rodzaju granica, po jej przekroczeniu grawitacja rośnie i staje się tak duża, że ucieczka z czarnej dziury staje się niemożliwa, chyba, że nastąpi szybciej od prędkości światła. Stąd określenie obiektu nieskończenie czarnego, gdyż wszystko, co wpada do takiej studni grawitacyjnej, łącznie ze światłem, ginie w jej wnętrzu bezpowrotnie.

Teoria Hawkinga ponad 40 lat temu spowodowała zachwianie gmachem teorii naukowych. Naukowiec dowodził w niej, że czarne dziury ,,parują”, czyli emitują promieniowanie cieplne i mogą ulegać z czasem samozniszczeniu. Jest to jednoznaczne z tym, że wszystko co do takiej ,,studni” mogło wpaść, ulegałoby destrukcji wraz z całkowitym wyparowaniem czarnej dziury. Kłóci się to z elementarnymi zasadami fizyki: że informacja nie może tak po prostu zniknąć bez śladu. Znikanie zawartej informacji wraz z wyparowującą czarną dziurą od lat budziła wśród astrofizyków konsternacje. Znikanie informacji mogłoby prowadzić do wniosku, że i energia mogłaby ubywać. – Dopuszczenie do ginięcia informacji w czarnych dziurach byłoby wysoce zaraźliwe. – mówił John Preskill z Caltech w Pasadenie. – Trzeba byłoby dopuścić, że może też ginąć i powstawać z niczego energia. I to nie tylko daleko w Kosmosie, ale również w naszych laboratoriach.

Przez wszystkie lata teoria Hawkinga miała swoich zarówno zwolenników, jak i przeciwników. Część uważała, że w czarnej dziurze tworzy się nowy, równoległy wszechświat i informacja wpadającą do wnętrza takiej grawitacyjnej studni tak naprawdę przechodzi po prostu na drugą stronę. Dwa lata temu Joseph Polchinski – wychowanek Uniwersytetu Kalifornijskiego – dopisał do przemyśleń Hawkinga swoją teorię. Stwierdził, że na ,,horyzoncie zdarzeń” musi istnieć ,,ściana ognia” – jako efekt istnienia strumieni promieniowania i cząstek o wysokiej energii (efekt uboczny tzw. ,,wycieku”). Każdy, kto próbowałby przekroczyć horyzont zdarzeń, zostałby spalony w popiół. Założenie to oczywiście kłóciło się z teorią Einsteina, ale zgadzało się z dynamiką kwantową. Teoria względności zakładała coś zupełnie innego – przedostanie się do ,,granicy horyzontu” czarnej dziury spowodowałoby rozciągnięcie ciała po przez działanie grawitacji do nieskończonej długości.

Unifikacja teorii kompromisem

Aby dać kres powyższym dywagacjom, Hawking proponuje radykalne rozwiązanie. Naukowiec doszedł do wniosku, że wokół czarnej dziury nie tworzy się ,,absolutny horyzont” (czyli nie może istnieć też pierścień ognia). Nie ma też zamkniętego obszaru, poza który nic nie może się wydostać. – Brak horyzontu zdarzeń oznacza, że nie ma czarnych dziur, w tym znaczeniu, że światło nie może z nich uciec. – pisał Hawking. Fizyk zastępuję teraz tezę o ,,horyzoncie zdarzeń” horyzontem ,,pozornym”,  który zakłada, że materia i energia są zatrzymywane w czarnej dziurze, ale nie na stałe. Po jakimś czasie zostają wypuszczone, ale już w zniekształconej formie.

Najnowsza teoria Hawkinga czyni zadość dwóm podstawowym nurtom fizyki i jest swoistą unifikacją, teorią, która łączy ze sobą grawitację z podstawowymi prawami natury. Paradoks znika, gdyż informacja już nie ginie bez wieści i wydostaje się za nim czarna dziura całkowicie wyparuje.

Jak na razie, najnowsze przemyślenia Hawkinsa są traktowane z pewną dozą sceptycyzmu ze strony jego przeciwników i nie spotkały się jeszcze z gruntowną analizą naukową w kluczowych periodykach naukowych. Być może tylko jeszcze bardziej pogłębią niezgodę wśród naukowców, a nie ustanowią nowy kompromis. Za kulisami pojawiają się już pierwsze komentarze, czy przypadkiem nowa teoria Hawkinsa nie jest próbą łączenia wielu zasad fizyki w jedną ,,na odczepnego”.

Źródło: www.dailymail.co.uk.com