Οι μαύρες τρύπες έχουν ιδιότητες χαρακτηριστικές των κβαντικών σωματιδίων, αποκαλύπτει μια νέα μελέτη, υποδηλώνοντας ότι τα αινιγματικά κοσμικά αντικείμενα μπορούν να είναι ταυτόχρονα μικρά και μεγάλα, βαριά και ελαφριά, νεκρά και ζωντανά, όπως ακριβώς η θρυλική γάτα του Σρέντινγκερ (Schrödinger’s cat).
Η νέα μελέτη, η οποία βασίζεται σε μοντελοποίηση, είχε ως στόχο να βρει τη σύνδεση μεταξύ της φυσικής των υπερμεγέθων αντικειμένων, όπως οι μαύρες τρύπες, και των αρχών που διέπουν τη συμπεριφορά των μικρότερων υποατομικών σωματιδίων.
Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε ένα μαθηματικό πλαίσιο προκειμένου να “τοποθετήσει” ένα προσομοιωμένο κβαντικό σωματίδιο ακριβώς έξω από μια γιγαντιαία προσομοιωμένη μαύρη τρύπα. Η προσομοίωση αποκάλυψε ότι η μαύρη τρύπα παρουσίασε σημάδια κβαντικής υπέρθεσης, την ικανότητα δηλαδή, να υπάρχει σε πολλαπλές καταστάσεις ταυτόχρονα. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, ήταν ταυτόχρονα τεράστια και μικρή. Η κβαντική υπέρθεση είναι ένα θεμελιώδες φαινόμενο της κβαντομηχανικής. Κατά την υπέρθεση, δύο κβαντικές καταστάσεις προστίθενται μεταξύ τους με τρόπο που τους επιτρέπει να συνυπάρχουν ταυτόχρονα.
«Θέλαμε να δούμε αν οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να έχουν τελείως διαφορετικές μάζες την ίδια στιγμή, και αποδεικνύεται ότι το κάνουν», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Τζόσουα Φου, διδακτορικός ερευνητής στη θεωρητική φυσική στο Πανεπιστήμιο του Queensland. «Μέχρι τώρα, δεν είχαμε διερευνήσει σε βάθος αν οι μαύρες τρύπες εμφανίζουν κάποιες από τις περίεργες και θαυμάσιες συμπεριφορές της κβαντικής φυσικής».
Το πιο γνωστό παράδειγμα κβαντικής υπέρθεσης είναι η θρυλική γάτα του Σρέντινγκερ. Πρόκειται για ένα νοητικό πείραμα, που χαρακτηρίζεται και ως παράδοξο, που σχεδίασε ο Αυστριακός φυσικός Έρβιν Σρέντινγκερ στις αρχές του 20ού αιώνα, για να καταδείξει μερικά από τα βασικά ζητήματα της κβαντικής φυσικής. Σύμφωνα με τις κβαντικές θεωρίες, τα υποατομικά σωματίδια υπάρχουν ταυτόχρονα σε πολλαπλές καταστάσεις μέχρι να αλληλεπιδράσουν με τον εξωτερικό κόσμο.
Ο Σρέντινγκερ, ο οποίος κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1933, σκόπευε με αυτό το πείραμα να καταδείξει τον παραλογισμό της κβαντικής θεωρίας, καθώς θα έδειχνε ότι μια γάτα κλειδωμένη σε ένα κουτί μπορεί να είναι ταυτόχρονα νεκρή και ζωντανή με βάση την τυχαία συμπεριφορά των ατόμων.
Ωστόσο, όπως αποδείχθηκε, ενώ μια γάτα σε ένα κουτί θα μπορούσε να είναι νεκρή ανεξάρτητα από τις ενέργειες του παρατηρητή, ένα κβαντικό σωματίδιο μπορεί πράγματι να υπάρχει σε διπλή κατάσταση. Και η νέα μελέτη δείχνει ότι το ίδιο ισχύει και για μια μαύρη τρύπα.
Ο Αμερικανός και Ισραηλινός θεωρητικός φυσικός Τζέικομπ Μπέκενσταϊν ήταν ο πρώτος που διατύπωσε την άποψη ότι οι μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν κβαντικές ιδιότητες.
«Η μοντελοποίησή μας έδειξε ότι αυτές οι υπερτιθέμενες μάζες ήταν, στην πραγματικότητα, σε ορισμένες καθορισμένες ζώνες ή αναλογίες – όπως είχε προβλέψει ο Μπέκενσταϊν», δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Μαγκνταλένα Ζιτς, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Queensland. «Δεν πιστεύαμε ότι υπήρχε κάποιο τέτοιο μοτίβο, οπότε μας εξέπληξε το γεγονός ότι βρήκαμε αυτή την απόδειξη».
Η νέα μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Physical Review Letters».
ΠΗΓΗ: Space
Κάνε like στη σελίδα μας στο Facebook
Ακολούθησε μας στο Twitter
Κάνε εγγραφή στο κανάλι μας στο Youtube
– Αναφέρεται ως πηγή το ertnews.gr στο σημείο όπου γίνεται η αναφορά.
– Στο τέλος του άρθρου ως Πηγή
– Σε ένα από τα δύο σημεία να υπάρχει ενεργός σύνδεσμος