- science
- No Comment
مفاجئة! يمكن أن تتصرف الثقوب السوداء مثل الجسيمات الكمومية
كشفت دراسة جديدة أن الثقوب السوداء لها خصائص مميزة للجسيمات الكمومية ، مما يشير إلى أن الأجسام الكونية المحيرة يمكن أن تكون في نفس الوقت صغيرة وكبيرة ، وثقيلة وخفيفة ، أو ميتة وحيوية ، تمامًا مثل قط شرودنغر الأسطوري.
تهدف الدراسة الجديدة ، القائمة على نمذجة الكمبيوتر ، إلى إيجاد العلاقة المراوغة بين الفيزياء المحيرة للعقل التي تشوه الزمن للأشياء فائقة الكتلة مثل الثقوب السوداء والمبادئ التي توجه سلوك أصغر الجسيمات دون الذرية.
طور فريق الدراسة إطارًا رياضيًا وضع المحاكاة الجسيمات الكمومية خارج ثقب أسود محاكى عملاق. كشفت المحاكاة أن الثقب الأسود أظهر علامات تراكب كمي ، والقدرة على الوجود في حالات متعددة في وقت واحد – في هذه الحالة ، أن تكون في نفس الوقت ضخمة وليست ضخمة على الإطلاق.
متعلق ب: هل نعيش في عالم الكم؟
“أردنا أن نرى ما إذا كان [black holes] قال المؤلف الرئيسي للدراسة جوشوا فو ، باحث دكتوراه في الفيزياء النظرية بجامعة كوينزلاند ، في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “حتى الآن ، لم نحقق بعمق فيما إذا كانت الثقوب السوداء تعرض بعض السلوكيات الغريبة والرائعة لفيزياء الكم.”
أفضل مثال معروف على التراكب الكمومي هو قط شرودنغر الأسطوري ، وهي تجربة فكرية صممها عالم الفيزياء في أوائل القرن العشرين إروين شرودنغر لإثبات بعض القضايا الرئيسية في فيزياء الكم. وفقًا لنظريات الكم ، توجد الجسيمات دون الذرية في حالات متعددة في وقت واحد حتى تتفاعل مع العالم الخارجي. هذا التفاعل ، الذي يمكن أن يكون فعلًا بسيطًا يتم قياسه أو ملاحظته ، يرمي الجسيم إلى إحدى الحالات الممكنة.
قصد شرودنغر ، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1933 ، أن توضح التجربة عبثية نظرية الكم ، حيث إنها توحي بأن القطة المغلقة في صندوق يمكن أن تكون ميتة وحيوية في نفس الوقت بناءً على السلوك العشوائي للذرات. ، حتى يكسر المراقب التراكب.
ومع ذلك ، كما اتضح ، في حين أن قطة في صندوق يمكن أن تكون ميتة بغض النظر عن تصرفات الراصد ، فإن الجسيم الكمي قد يوجد بالفعل في حالة مزدوجة. وتشير الدراسة الجديدة إلى أن الثقب الأسود يعمل كذلك.
كان عالم الفيزياء النظرية الأمريكي والإسرائيلي جاكوب بيكنشتاين أول من افترض أن الثقوب السوداء قد يكون لها خصائص كمومية. نظرًا لأن الثقب الأسود يتم تعريفه من خلال كتلته ، يجب أن يعني تراكب الكم أن بوابة الجاذبية الفردية هذه يمكن أن يكون لها كتل متعددة تقع ضمن نسب معينة.
قالت Magdalena Zych ، المؤلفة المشاركة في الدراسة ، عالمة الفيزياء في جامعة كوينزلاند والمشرفة المشاركة على البحث: “أظهرت نمذجتنا أن هذه الكتل المتراكبة كانت ، في الواقع ، في نطاقات أو نسب محددة – كما تنبأ بيكنشتاين”. في البيان. “لم نفترض حدوث أي نمط من هذا القبيل ، لذا فإن حقيقة أننا وجدنا هذا الدليل كانت مفاجئة للغاية.”
لا يعني ذلك أننا أقرب إلى فهم ما يجري داخل الثقوب السوداء. لكن مهما كان ذلك ، فمن المحتمل أن يكون أكثر روعة مما يمكن أن نتخيله.
ال دراسة جديدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) تم نشره على الإنترنت في مجلة Physical Review Letters يوم الجمعة (28 أكتوبر).
تابع تيريزا بولتاروفا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة). تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) و على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”