Nieuw onderzoek suggereert dat extreme objecten die bekend staan als “kugelblitze” – zwarte gaten die uitsluitend uit licht bestaan - onmogelijk zijn in ons universum, wat een uitdaging vormt. Einsteins algemene relativiteitstheorieDeze ontdekking legt grote beperkingen op aan kosmologische modellen en laat zien hoe Kwantummechanica De theorie van de algemene relativiteitstheorie kan worden verzoend met de algemene natuurkundetheorie om complexe wetenschappelijke vragen te beantwoorden.
zwarte gaten – massieve objecten met zo’n sterke zwaartekracht dat zelfs licht niet aan hun greep kan ontsnappen – behoren tot de meest interessante en vreemde objecten in het universum. Ze ontstaan meestal door de ineenstorting van massieve sterren aan het einde van hun levenscyclus, wanneer de druk als gevolg van thermonucleaire reacties in hun kernen de zwaartekracht niet kan tegenwerken. zwaartekracht.
Er zijn echter meer exotische hypothesen over de vorming van zwarte gaten. Eén zo’n theorie betreft de oorsprong van ‘kugelblitz’, een Duits woord dat ‘bolbliksem’ betekent. (Het meervoud is “kugelblitz”).
“Kogelblitz is een hypothetisch zwart gat dat, in plaats van te ontstaan uit de ineenstorting van ‘gewone materie’ (waarvan de belangrijkste componenten protonen, neutronen en elektronen zijn), ontstaat uit de concentratie van enorme hoeveelheden elektromagnetische straling, zoals licht”, aldus een onderzoeker. co-auteur van de studie. José Polo GomezDe natuurkundige van de Universiteit van Waterloo en het Perimeter Institute for Theoretical Physics in Canada vertelde WordsSideKick.com via e-mail:
“Hoewel licht geen massa heeft, vervoert het energie”, zei Polo Gomez, eraan toevoegend dat volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie energie verantwoordelijk is voor het creëren van krommingen in de ruimte-tijd die tot zwaartekrachtaantrekking leiden. “Om deze reden is het in principe mogelijk dat licht zwarte gaten vormt – als we er maar genoeg van in een voldoende klein volume concentreren”, voegde hij eraan toe.
Verwant: Het aanpassen van de katvergelijking van Schrödinger kan Einsteins relativiteitstheorie en de kwantummechanica verenigen, studietips
Deze principes blijven gelden onder de klassieke algemene relativiteitstheorie, die geen rekening houdt met kwantumverschijnselen. Om de mogelijke impact van kwantumeffecten op de vorming van Kugelblitz te onderzoeken, onderzochten Polo-Gomez en zijn collega’s het effect van het Schwinger-effect.
“Als er ongelooflijk intense elektromagnetische energie is – bijvoorbeeld als gevolg van enorme lichtconcentraties – wordt een deel van deze energie omgezet in materie in de vorm van elektronen-positronparen”, zegt de hoofdauteur van het onderzoek. Alvaro Álvarez Dominguez “Dit is een kwantumeffect dat het Schwinger-effect wordt genoemd. Het staat ook bekend als vacuümpolarisatie”, vertelde een onderzoeker van het Instituut voor Deeltjesfysica en het Universum (IPARCOS) van de Complutense Universiteit van Madrid via e-mail aan WordsSideKick.com.
Inbegrepen Stadiondat is geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Materiële beoordelingsbrieven Maar deze studie is nog niet gepubliceerd. Het team berekende de snelheid waarmee elektron-positronparen geproduceerd in een elektromagnetisch veld energie uitputten. Als deze snelheid de vernieuwingssnelheid van de elektromagnetische veldenergie in een bepaald gebied overschrijdt, zal er geen Kugelblitz ontstaan.
Het team ontdekte dat zelfs onder de meest extreme omstandigheden puur licht niet de energiedrempel kan bereiken die nodig is om een zwart gat te vormen.
“Wat we hebben bewezen is dat kuggelblitzes onmogelijk te vormen zijn door licht te concentreren, hetzij kunstmatig in het laboratorium, hetzij in natuurlijk voorkomende astrofysische scenario’s”, aldus een van de auteurs van het onderzoek. Lodewijk J. Mijn buurmanZoals een IPARCOS-onderzoeker tegen WordsSideKick.com vertelde: “Zelfs als we bijvoorbeeld de meest intensieve methoden gebruiken, Laser Op aarde zouden we 50 ordes van grootte verwijderd zijn van de dichtheid die nodig is om Kugelblitz te creëren.
Deze ontdekking heeft diepgaande theoretische implicaties, omdat het eerder bestudeerde astrofysische en kosmologische modellen die het bestaan van Kugelblitzie postuleren aanzienlijk beperkt. Het vernietigt ook alle hoop om zwarte gaten experimenteel in laboratoriumomgevingen te bestuderen door ze te creëren door middel van elektromagnetische straling.
Het positieve resultaat van het onderzoek laat echter zien dat kwantumeffecten efficiënt kunnen worden geïntegreerd in zwaartekrachtgerelateerde problemen, waardoor duidelijke antwoorden kunnen worden gegeven op actuele wetenschappelijke vragen.
“Vanuit theoretisch oogpunt laat dit werk zien hoe kwantumeffecten een belangrijke rol kunnen spelen bij het begrijpen van de mechanismen van vorming en verschijning van astrofysische objecten”, aldus Polo Gomez.
Op basis van hun resultaten zijn de onderzoekers van plan de impact van kwantumeffecten op verschillende zwaartekrachtverschijnselen verder te onderzoeken, wat zowel praktisch als fundamenteel belang heeft.
“Een aantal van ons zeiden dat ze erg geïnteresseerd waren in het verder bestuderen van de zwaartekrachtseigenschappen van kwantummaterie, vooral in scenario’s waarin kwantummaterie de klassieke energieomstandigheden schendt.” Eduardo Martin Martínez“In principe zou dit soort kwantummaterie aanleiding kunnen geven tot vreemde ruimtetijden, wat kan leiden tot effecten zoals afstotende zwaartekracht of het produceren van vreemde oplossingen.” Zoals een warpaandrijving van Alcubierre ‘Of doorkruisbare wormgaten.’
“Bierliefhebber. Toegewijde popcultuurgeleerde. Koffieninja. Boze zombiefan. Organisator.”
More Stories
SpaceX lanceert Starlink-satellieten op een Falcon 9-raket vanaf Cape Canaveral – Spaceflight Now
De fotowedstrijd onthult de vreemde schoonheid van de microscopische wereld
Hoe een ‘rotte’ ontdekking in een museumkluis de sleutel zou kunnen zijn om de Tasmaanse tijger weer tot leven te brengen | Uitgestorven dieren in het wild