Stiven Hoking (Stephen Hawking)

[HLEBmaster]

Kratka istorija Stivena Hokinga

Stiven Vilijam Hoking je rodjen 8.Januara 1942 (Tachno 300 godina nakon smrti Galileja) u Oksfordu u Engleskoj. Kuca njegovih roditelja se nalazila u severnom Londonu, ali za vreme drugog svetskog rata Oksford je smatrana boljim mestom za podizanje deteta. Kada je imao osam, njegova porodica se preselila u St Albans, gradic 20tak milja severno od Londona. Sa jedanaest godina Stiven pohadja St Albans skolu, a zatim University koledz, Oksford, koledz njegovog oca. Stiven je zeleo da uchi Matematiku, iako je njegov otac vishe voleo da to bude medicina. Matematika nije tada bila dostupna na University koledzu pa je umesto toga upisao fiziku. Nakon tri godine i ne bash mnogo posla diplomirao je na prirodnim naukama.

Stiven zatim odlazi na Kembridz radi istrazzivanja iz kosmologije, s obzirom da niko nije radio na toj oblasti u to vreme u Oksfordu. Njegov supervizor bio je Denis Sciama, iako se on nadao da ce dobiti Freda Hoyla koji je radio na Kembridzu. Nakon dobijanja diplome postaje prvi saradnik na istrazzivanjima, a kasnije predavach na Gonvilu i Caius koledzu. Nakon napustanja Insitiuta zaastronomiju 1973 Stiven dolazi u odsek za primenjenu matematiku i teoretsku fiziku, i od 1979 drzi katedru Lukasovog profesora matematike. Katedra je osnovana 1663 novcem ostavljenim u testamentu Reverend Henri Lukasa, koji je bio chlan parlamenta ispred univerziteta. Prvi ju je drzao Isak Barov, a zatim 1663 Isak Njutn.

Stiven Hoking je radio na osnovnim zakonima koji vladaju univerzumom. Zajedno sa Rodzerom Penrozeom pokazao je da Ajnshtajnova teorija relativiteta pochinje u Velikom Prasku a zavrshava se u crnim rupama. Ovi rezultati su pokazali da je bilo neophodno ujediniti opshtu relativnost sa kvantnom teorijom, drugim velikim nauchnim dostignucem prve polovine 20tog veka. Jedna od posledica tog ujedinjavanja je otkrice da crne rupe ne mogu biti potpuno crne, vec da bi trebalo da ispushtaju radijaciju i na kraju ispare i nestanu. Ovo bi pokazalo da je nachin na koji je svemir nastao potpuno definisan zakonima nauke.

Njegova mnogobrojna izdanja ukljuchuju The Large Scale Structure of Spacetime sa G F R Elisom, General Relativity: An Einstein Centenary Survey, sa V Israelom, 300 years of gravity, sa V Israelom. Stiven Hoking je izdao i dve popularne knjige. Njegov bestseler Kratka istorija vremena, i njegova kasnija knjiga, Crne rupe i bebe vaseljene i druge priche.

[HLEBmaster]

Stiven Hoking (62) priznao je nedavno, pred stotinama kosmologa, astrofizičara i fizičara, da je bio gotovo tri decenije u zabludi verujući da iz «crne rupe» ne može ništa da se izmigolji, pa ni tračak svetla.

Dvojici suparnika, Džonu Preskilu i Kipu Tornu, koji su tvrdili suprotno, javno je namirio opkladu.

Iz nepojamno zgusnutih prostornovremenskih tačaka, mrvica po mrvica, ističu podaci. Informacija je neuništiva, ništa je ne može zauvek izbrisati, čak ni najsnažinja «svemirska drobilica».

Nekad «nestašnii dečko», danas vremešni vladar na tronu kosmologije, sam sebe je, u istom trenu, i svrgao i uzdigao.

Ko je, dakle, Stiven Hoking, čije izjave odjekuju u udarnim TB vestima i na prvim novinskim stranicama?

U glavi vascela vaseljena, u životu - pustoš, ukratko su ga opisali pesinčkim izletima skloni novinari.

Rođen je 8. januara 1942. godine, tačno tri veka posle smrti Galilea Galileja. Još u najranijem detinjstvu nije prihvatio da bude kao ostali, što će ga - i u spoljašnjem
izgledu i u misaonom pogledu – vidljivo izdvajati. Prvog dana u obdaništu dvoipogodišnji mališan neprestano je plakao, pa su roditelji morali da ga ispišu.

Vršnjaci u školi nazivali su ga bubašvabom, iako se po uspehu u odeljenju nalazio u sredini.

«Moji školski zadaci bili su neuredni, a rukopis je nastavike bacao u očaj. Ali, drugovi su me prozvali Ajnštajnom, videći u meni, verovatno, i nagoveštaje nečeg boljeg», zapisao je docnije.

Pustoš u životu

Otac je mnogo držao do toga da se sin upiše na Oksford ili Kembridž, što je ovaj ispunio u sedamnaestoj, našavši se na prvoj godini među studentima od kojih je većina odslužila vojsku. Poslednje godine studija zapazio je da mu pokreti postaju nespretni, a ubrzo je ustanovljeno da boluje od motoričke nervne bolesti ili Lu Gerigove bolesti. Lekari su predskazali da he živeti samo dve godine!

«Saznanje da bolujem od neizlečive boljke koja će me usmrtiti za nekoliko godina, zaprepastilo me je», priseća se Hoking. «Kako je tako nešto moglo da mi se dogodi?». Zapao je u očaj, iz kojeg ga je izvukla davnašnja prijateljica Džejn Vajld, s kojom je stupio u brak.

Sve teže je ispisivao složene matematičke jednačine, stoga se usredsredio na dočaravanje kosmosa u svojoj glavi.

Na jednom skupu u Kraljevskom naučnom drušgvu dobacio je naglas Fredu Hojlu; u to vreme najčuvenijem britanskom astrofizičaru, da je načinio grešku u sredini veoma dugačkog proračuna. «Kako to znaš?», upitao ga je iznervirani predavač.

«Tako što cam to izračunao.u svojoj glavi», uzvratio je Hoking pred bratstvom vrhunskih naučnika.

Izgubio i glas

Sedamdesetih, iako prikovan za kolica, stigao je do najkrupnijeg otkrića, Hokingovog zračenja, kojim «crne rupe», u stvari, isparavaju i iščezavaju. Godine 1979. zaseo je u stolicu Isaka Njutna, jer su ga izabrali za profesora matematike na Kembridžu.

To postavljenje izbacilo ga je u žižu javnosti, svaka njegova izjava, kao i nedavna, dočekivana je s velikom pažnjom.

Nekoliko godina kasnije je napisao «Kratku istoriju vremenu», knjigu koja je prodata u 25 miliona primeraka.

Posle toga se razveo, ostavivši suprugu i troje dece (dva sina i kćerku), zbog druge medicinske sestre i životne negovateljice, Ilejn Mejson.

Oduvek je gajio neobičan smnsao za humor. Jednom prilikom američki turisti su razgledali Kembridž, kada je jedan od njih upro prstom i uzviknuo: «To je Stiven Hoking!» - Kembrički profesor smesta je uključio govornu mapu koja je izrecitovala: «Uvek me brkaju s tim čovekom.»

Sintisajzer koji mu je odmenio zauvek izgubljene glasne žice izradio je bivši Ilejnin muž.

Uprkos mnoštvu hvalospeva koji ma ga zasipaju na svakom koraku, najviše se ponosi pojavljivanjem u jednoj epizodi «Simsonovih», u kojoj kaže: «Tvoja teorija o kosmosu koji nalikuje na krofnu veoma je zanimljiva, Homere. Možda ću ti je ukrasti.»

U međuvremenu je napisao novo štivo, «Kosmos u orahovoj ljusci», koje je među najtražeinjima na svim meridijanima.

Mnogi ga porede ca Albertom Ajnštajnom.

Ni bespomoćnijeg čoveka, ni blistavijeg mislioca.

[HLEBmaster]

Stiven Hoking je nagovestio da "crne rupe" - cure, nasuprot pređašnjem sopstvenom tumačenju da iz njih ništa ne može da pobegne, čak ni svetlost! Podrobno objašnjenje saopštiće na međunarodnom savetovanju o opštoj relativnosti i gravitaciji, od 18. do 23. jula u Dablinu.

Sedamdesetih godina on se proslavio upravo odgonetanjem "crnih rupa" koje je ubrzo prigrljeno kao razmeđa u poimanju kosmosa. U najkraćem, "crna rupa" je područje prostorvremena (to je, u stvari, četvorodimenzionalni prostor) odakle ništa, čak ni svetlost, ne može da se pobegne zbog strahovitog privlačenja (gravitacija).

U knjizi "Kosmos u orahovoj ljusci", opisuje se da se masivne zvezde, kada istroše nuklearno gorivo, sabiju do nulte razmere i beskonačne gustine.

Zakrivljenost prostorvremena savija ostalu svetlost unutra, i to se zove „crna rupa".

Svaka čestica, oblak gasa, nebesko telo ili zvezda koji se približe granici područja, ivici "crne rupe", smesta budu usisani u taj nevidljivi bezdan.

"Crna rupa" nastavlja da privlači tela blizu iste. Kad bi, kojim slučajem, to postalo naše Sunce, planete bi dalje oko njega kružile.

Godinama je Stiven Hoking propovedao svoju teoriju, opkladivši se 1997. sa fizičarima Džonom Preskilom i Kitom Tornom, iz Kalifornijskog instituta za tehnologiju (SAD), da nikakva, ama baš nikakva informacija nije u stanju da se otrgne iz večitog zagrljaja "crne rupe", ostajući zauvek zarobljena. Pokaže li se da su ova dvojica s drugačjim viđenjem u pravu – da se informacija nekako izmigolji – gubitnik mora da im kupi enciklopediju koju sami izaberu.

Dočaravanje "crne rupe" proishodi teorije opšte relativnosti Alberta Ajnštajna, s početka prošlog veka, koja predviđa da se ne nekim mestima u prostorvremenu materija uruđi u beskrajno malu i gustu tačku, prozvanu jedinstvenost (singularnost). Sila privlačenja (gravitacija) u tački neopisivo je jaka da ništa nije u stanju da pobegne. (Ista takva tačka postojala je na početku, iz nje je šiknuo "Veliki prasak" i oblikovao kosmos koji poznajemo).

Singularnost je, prema tome, beskonačno zakrivljena tačka u prostorvremenu, svaka čestica, a i informacija koju ona nosi, završi unutra zauvek izgubljena.

Nasuprot tome, kvantna teorija, koja opisuje prostor i materiju u sićušnim razmerama, ljudskom oku nevidljivim, uči da informacija ne nestaje netragom, da je negde u "crnoj rupi" sačuvana.

Na tu stranu je preokrenuo svoje mišljenje Stiven Hoking, pokušavajući da objedini dve teorije – opšte relativnosti i kvantnu, u jednu – kvantnu gravitaciju. Dakle, kad čestica (ili ma šta krupnije) uleti u "crnu rupu" nije zanavek iščezao podatak o tome.

- Razmišljao sam 30 godina, sada znam rešenje, poručio je predsedavajućem dablinskog skupa. Crne rupe se, najpre obrazuju, a kasnije, malčice, otvore i otpuštaju informacije u vezi sa onim što je upalo.

Kako bi nešto, ipak, moglo da se otrgne strahovitom privlačenju?

Odgovor se, opet, krije u tumačenju Stivena Hokinga da "crne rupe" postepeno isparavaju, istina veoma sporo – to traje milijardama godina. Gubeći čestice, skupljaju se u majušno jezgro; zračenje počinje iznutra da curi iznoseći informacije napolje.

[HLEBmaster]

Šta su "crne rupe"? Kako nastaju? Nova teorija Stivena Hokinga...


U sredu, 21. jula, na 17. međunarodnom kongresu o opštoj relativnosti i gravitaciji u Dablinu, Irska, Stiven Hoking je predstavio radikalno novu teoriju po kojoj crne rupe ne uništavaju sve što u njih upadne, već izbacuju materiju i energiju nazad u svemir, ali u neprepoznatljivom obliku. Ovom izjavom čuveni astrofizičar je izgubio opkladu koju je još 1997. godine sklopio sa američkim kolegom Džonom Preskilom

Po klasičnom gledištu, crne rupe predstavljaju regione svemira u kojima vlada toliko jaka gravitacija da iz njih ništa, pa čak ni svetlost, ne može da pobegne. U crnoj rupi ne postoje prostorne dimenzije gore ili dole, desno ili levo - vreme i prostor se pretaču jedno u drugo. Koncept crne rupe prvi je zamislio Pjer Simon Laplas 1795. godine. Koristeći Njutnovu teoriju gravitacije, Laplas je proračunao da kad bi neki objekt bio komprimovan do dovoljno malog prečnika, onda bi "brzina umicanja" za taj objekt bila veća od brzine svetlosti. Zamislimo da bacamo tenisku lopticu u vazduh. Što je jače bacamo, loptica brže i višlje putuje pre povratka nazad. Ako je bacimo, odnosno ispalimo dovoljno jako, loptica se neće vratiti, jer gravitaciono privlačenje neće moći da je povuče nazad prema zemlji. Brzina koju loptica mora da ima da bi umakla gravitaciji naziva se brzina umicanja i za Zemlju iznosi oko 11,2 kilometra u sekundi. Kako se neko telo sabija na sve manju zapreminu, gravitacijsko privlačenje raste, a brzina umicanje postaje sve veća.

Eventualno, može se dostići tačka kad čak ni svetlost, koja putuje brzinom od oko 300000 kilometara u sekundi, ne može da umakne. Na ovoj tački, ništa ne može da pobegne gravitaciji, jer ništa ne putuje brže od svetlosti. Ovo je crna rupa. Laplas je verovao da crna rupa nastaje snažnom eksplozijom zvezda, međutim, danas se misli da je pre u pitanju kataklizmička implozija pri kojoj se materija skupi i sabije do nezamislive gustine. Poznato je da su zvezde ogromni, fantastični fuzioni reaktori. Kako su i veoma masivne i načinjene od gasa, postoji jako gravitacijsko polje koje konstantno nastoji da ih uruši i sabije. Reakcije fuzije koje se dešavaju u jezgru nalikuju džinovskoj fuzionoj bombi koja pokušava da raznese zvezdu. Ravnoteža između gravitacijskih i eksplozivnih sila je faktor koji definiše veličinu zvezde. Kako zvezda stari i umire, nuklearne fuzione reakcije prestaju, jer je gorivo potrošeno. U isto vreme zvezdina gravitacija uvlači materijal i sabija jezgro.

Sabijanjem se jezgro zagreva i eventualno stvara eksploziju supernove u kojoj se materijal iz vanjskih slojeva i radijacija raznose u svemir. Jezgro koje preostaje nakon eksplozije je veoma komprimovano i izuzetno masivno. Gravitacija jezgra je toliko jaka da ni svetlost ne može da joj umakne, a samo jezgro "tone" kroz tkanje prostorvremena, stvarajući neku vrstu udubljenja ili rupu - otuda naziv crna rupa. Godine 1916., Ajnštajn je Njutnovu teoriju gravitacije zamenio u svojoj "Opštoj teoriji relativnosti" sasvim novom tezom o "zakrivljavanju" prostorvremena. Nekoliko meseci nakon objavljivanja teorije, nemački astronom Karl Švarcšild primenio je u opisivanju crne rupe. Međutim, u to vreme niko nije mogao ni da zamisli tako snažnu gravitaciju o kojoj je govorio nemački astronom. Njegovi proračuni su pali u zaborav. Čak ni zaključci američkih fizičara Roberta Openhajmera (oca atomske bombe) i H. Snajdera da crna rupa nastaje tokom implozije zvezde, nisu mnogo doprineli shvatanju ovog fenomena. Tek 60-tih i 70-tih godina prošlog veka stvari su pokrenute sa mrtve tačke otkrićem čudnovatih objekata na krajnjem rubu univerzuma uz pomoć novih instrumenata radio-astronomije.

Rendgenskim zracima su otkriveni objekti koji su zadržavali svetlost i imali visoko zračenje. Naučnici su se sada ponovo setili crnih rupa. Zračenje je objašnjeno gasovima koji se kreću oko otvora crne rupe pre nego što ih ova usiše. Gas se usled blizine crne rupe zagreva i uz pomoć te energije nastaje zračenje. Švarcšild je verovao da su crne rupe statična nebeska tela, kod kojih jezgra čine centralni deo beskonačne gustine nazvan "singularnost". Otvor crne rupe ili vanjski rub zove se "horizont događaja". Sve što prođe kroz "horizont događaja" izgubljeno je, jer unutra svi događaji (tačke u prostorvremenu) prestaju i ništa, čak ni svetlost, ne može da pobegne. Međutim, činjenica je da sve prave zvezde rotiraju i da bi se nakon pretvaranja u crnu rupu morale okretati još brže. Kako to objasniti? Na ovoj tački značajan doprinos teoriji dao je Roj Ker sa Novog Zelanda. Ker je koristeći Ajnštajnovu teoriju došao do zaključka da kad rotirajuća zvezda kolapsira, jezgro nastavlja da rotira i ovo se prenosi na crnu rupu (očuvanje ugaonog momenta). Ker je zaključio da rotacija crne rupe povlači za sobom i okolnu materiju. Rad Kera nastavio je Rodžer Penrouz, matematičar sa Oksforda. On je smatrao da kolapsirajuću zvezdu prekriva crna rupa, koja ne propušta svetlost. Značajan doprinos na tom polju dao je Stiven Hoking sa Kembridža. Mnogi smatraju da je Hoking razumevanju gravitacije doprineo više i od samog Ajnštajna.

Izgubljena opklada

Najveće otkriće Hoking je napravio sedamdesetih godina prošlog veka kada je, na osnovu rada Jakoba Bekenstajna i primenom kvantne teorije na crne rupe, dokazao da ovi misteriozni objekti takođe imaju temperaturu, što znači da emituju termalno zračenje. Naučnik je 1976. godine izračunao da nakon nastanka crna rupa počinje da gubi masu zračenjem energije. Ovo "Hokingovo zračenje" ne sadrži nikakvu informaciju, što znači da informacija sadržana u materiji ili energiji koji su prvobitno upali u crnu rupu nestaje. Tako nešto, međutim, nije dozvoljeno zakonima kvantne fizike, koji kažu da informacija o onome što je upalo u crnu rupu nikako ne može da bude potpuno izbrisana. Hoking je pokušao da nađe izlaz u drugim univerzumima (“bebama univerzumima”, kako ih je nazvao), objašnjavajući kako intenzivna gravitacijska polja unutar crne rupe rešavaju problem slanjem informacije u druge univerzume. Hoking je promenio mišljenje i sada smatra da informacija ipak curi nazad u naš univerzum: "Žao mi je što ću razočarati ljubitelje naučne fantastike, ali ako je informacija sačuvana, ne postoji mogućnost upotrebe crnih rupa za putovanja do drugih univerzuma. Ako uskočite u crnu rupu, vaša masa/energija biće vraćena nazad u naš univerzum, ali u narušenom obliku, koji sadrži informaciju o tome kakvi ste bili, međutim u neprepoznatljivom stanju."

Hokingovi zaključci podudaraju se sa idejama koje su drugi teoretičari godinama pokušavali da proture. Godine 1997., Hoking je, duboko uveren u svoja mišljenja, sklopio opkladu sa američkim astrofizičarem Džonom Preskilom, koji je tvrdio da se informacija ne gubi u crnoj rupi. Objavivši novu teoriju, Hoking je priznao da je izgubio opkladu, a Preskilova kućna biblioteka će uskoro biti bogatija za enciklopediju o bejzbolu. Međutim, ukoliko je Hoking sada u pravu, sjajno otkriće na polju kvantne teorije gravitacije sigurno će izbrisati nezadovoljstvo zbog izgubljene opklade. "Fantastičan je osećaj kada rešite problem koji vas je mučio 30 godina," izjavio je Hoking, "iako je rešenje manje uzbudljivo od ranije alternative."

Svoje rešenje Hoking je predstavio na 17. međunarodnom kongresu o opštoj relativnosti i gravitaciji, u Dablinu.

Da li crne rupe stvarno postoje?

Crna rupa se ne može videti direktno, jer nikakva svetlost ne može da pobegne iz nje. Ipak, postoje dobri razlozi da verujemo da crne rupe postoje. U blizini mnogih crnih rupa nalaze se zvezde ili gasni diskovi, te se promatranjem ponašanja ovih nebeskih tela može detektovati prisustvo same crne rupe. Na primer, ako vidljiva zvezda ili gasni disk ispoljavaju "kolebljivo" kretanje ili rotaciju, a ne postoji vidljivi razlog ovog kretanja, dok je nevidljivi razlog odgovoran za efekat kojeg bi izazvao objekat mase veće od tri Sunčeve mase (suviše veliko za neutronsku zvezdu), onda je moguće da je crna rupa uzrok kretanja. Određivanjem prečnika rotacije ili brzine orbitiranja materijala (zvezde ili diska) oko nevidljive crne rupe i upotrebom Keplerovog modifikovanog trećeg zakona planetarnog kretanja ili rotacionog kretanja može se odrediti masa crne rupe. Tako, na primer, u srcu galaksije NGC 4261 postoji smeđi, spiralni disk koji rotira. Veličina diska odgovara veličini našeg solarnog sistema, ali njegova masa je 1,2 milijardi puta veća od mase Sunca. Tolika masa za disk može da se objasni samo prisustvom crne rupe unutar diska.

Ajnštajnova Opšta teorija relativnosti predvidela je zakrivljenje prostorvremena usled dejstva gravitacije. Predviđanje je kasnije potvrđeno osmatranjem položaja jedne zvezde pre, tokom i posle pomračenja Sunca. Položaj zvezde je odstupao, jer je Sunčeva gravitacija skretala svetlo sa zvezde. Objekat izuzetne gravitacije (kao galaksija ili crna rupa) smešten između Zemlje i udaljenog objekta koji se posmatra mogao bi da skrene svetlost sa udaljenog objekta u žižu, slično kao sočivo. Ovo je tzv. efekat gravitacijskog sočiva. Ukoliko se masivno telo koje uzrokuje efekat ne vidi, može se pretpostaviti da se radi o crnoj rupi.

Kad materijal sa prateće zvezde upadne u crnu rupu, on se zagreva na milione stepeni Celzijusovih i ubrzava. Pregrejani materijal emituje rendgenske zrake koji se mogu detektovati specijalnim teleskopima, kao što je orbitirajuća Čandrina rendgenska opservatorija. Uz rendgenske zrake, crne rupe takođe mogu visokim brzinama izbacivati materijal i formirati mlazove. U mnogim galaksijama su primećeni takvi mlazovi. Trenutno vlada mišljenje da se u centru tih galaksija nalazi supermasivna crna rupa (teška milijarde Sunčevih masa) koja proizvode mlazove i jake radio emisije.

Oliver Terzić

http://www.elitesecurity.org/t9398-0#391399

[HLEBmaster]

Veštačke Crne rupe


Tokom eksperimenta sa akceleratorom čestica američki naučnici detektovali kratkotrajnu pojavu fenomena sa karakteristikama crne rupe

Fenomen je nastao kad su naučnici u njujorškom akceleratoru čestica Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) izazvali međusobne sudare mlazova jezgara atoma zlata ubrzanih gotovo do brzine svetlosti. Intenzivna toplota stvorena sudarima dovela je do razbijanja atomskih jezgara u manje čestice poznate pod nazivom kvarkovi i gluoni. Nastale čestice oformile su vatrenu loptu sa temperaturom od oko 300 puta većom od temperature površine Sunca. Vatrena lopta je, međutim, trajala veoma kratko, oko 10 miliona milijardi milijarditih delova sekunde, a detektovana je upravo zahvaljujući apsorpciji mlazova čestica stvorenih sudarom jezgara.

Premda su naučnici očekivali pojavu vatrene lopte, veliko iznenađenje predstavljao je podatak da je lopta apsorbovala deset puta veću količinu jezgara od proračunima predviđene. Doktor Horejšo Nastase, sa Braunovog univerziteta u Providensu na Rod Ajlendu, izjavio je da smatra da se višak apsorbovanih čestica manifestovao kao termičko zračenje, što neodoljivo podseća na upad materije u crnu rupu i njenu transformaciju u tzv. "Hokingovo zračenje", koje crna rupa isijava.

Iako su crne rupe poznate kao "proždirači" svega što im se nađe u blizini, naučnici se nisu uplašili da će njihova minijaturna crna rupa progutati čitavu planetu. Jer, čak i da je lopta plazme postala crna rupa, pri ovim energijama i udaljenostima, gravitacija nije dominantna sila u crnoj rupi. O događaju je odmah izvestio popularni naučni magazin Nju Sajentist.

Prirodne laboratorije

Već nekoliko decenija postoji problem koegzistencije dva sistema koji se koriste za opisivanje univerzuma. Jedan sistem, kvantna mehanika, koristi se za tumačenje bogatog, ali i minijaturnog sveta talasa i čestica. Drugi sistem, opšta relativnost, povezuje prostor i vreme u jedan kontinuum, čime se dobija najbolji opis kretanja planeta i širenja univerzuma. Kako su oba sistema veoma uspešna, naučnici su shvatili da je za potpuno razumevanje univerzuma neophodno usklađivanje ili objedinjavanje sistema u jednu, mnogo tačniju predstavu stvarnosti.

Međutim, ukidanje nezavisnih identiteta dva sistema nije uopšte lak zadatak, jer zahteva prethodno pronalaženje uslova u univerzumu pod kojima su efekti i kvantne mehanike i opšte relativnosti istovremeno značajni i merljivi. Teoretski, da bi se to izvelo, ogromna masa (pošto se opšta relativnost uglavnom odnosi na gravitaciju) mora da se "spakuje" u ekstremno malu zapreminu (pri čemu kvantni efekti postaju važni).

U univerzumu postoji odgovarajuća prirodna laboratorija za fundamentlnu fiziku - crne rupe. Smatra se da one predstavljaju gravitacijske ostatke mrtvih zvezda. Radi se o udubljenjima u prostor - vreme kontinuumu, sposobnim za gutanje bilo koje količine materijala. Sve što crna rupa proguta, smatraju naučnici, sabija se na nezamislivo malu centralnu oblast nazvanu singularitet. Prema našim sadašnjim saznanjima, singularitet je tačka beskonačne gustine i beskonačno malih dimenzija.

Zvuči kao besmislica i, možda upravo zato, naučnici smatraju da se duboko u srcima crnih rupa nalaze odgovori na pitanja kako spojiti kvantnu mehaniku i opštu relativnost. Nažalost, posmatranje oblasti u blizini centra crne rupe je gotovo neizvodivo. Crne rupe, naime, mogu da usišu i samu svetlost, što ih čini potpuno nevidljivim za ostatak univerzuma. Tačku bez povratka za svetlost koja se približava crnoj rupi predstavlja takozvani "horizont događaja", jer dalje od ove tačke nijedan se događaj ne može posmatrati.

Kako nikakav signal ne može da se probije iz unutrašnjosti crne rupe, izgleda da ne postoji ni mogućnost za dobijanje informacija o događajima u unutrašnjosti crne rupe. Ili možda postoji?

[HLEBmaster]

Rupologija

Sedamdesetih godina prošlog veka, danas čuveni fizičar Stiven Hoking izveo je pretpostavku da crne rupe postepeno zrače energiju i bukvalno "isparavaju". Tokom vremena, crna rupa može da izgubi svu svoju energiju i nestane u konačnoj eksploziji zračenja. Prema tome, smrtni ropac crne trupe trebao bi da bude lako uočljiv. Naučnici smatraju da bi - ukoliko bi znali na koji način okončavaju crne rupe i koju vrstu informacija nosi Hokingovo zračenje - mogli da saznaju dosta i o srcu crne rupe.
Međutim, ponovo postoje nepremostivi praktični problemi za posmatranje samrtnog ropca crne rupe.

Kao prvo, najbliže poznate crne rupe udaljene su od nas mnogo svetlosnih godina, zbog čega je izvođenje tačnih merenja Hokingovog zračenja gotovo neizvodivo.

Kao drugo, za isparavanje crnih rupa potrebno je užasno mnogo vremena, srazmerno njihovoj masi. Čak i relativno mala zvezdana crna rupa zahtevala bi više vremena za isparavanje od trenutne starosti univerzuma, a da ne spominjemo monstruozne crne rupe otkrivene u središtima galaksija, koje bi mogle da budu poslednji objekti u univerzumu. Naime, za njihovo "umiranje" treba milijardu milijardi milijardi milijardi... godina.

Nema vremena

Pošto naučnici nemaju toliko vremena na raspolaganju, jedino preostalo rešenje je da se napravi veštačka crna rupa. Da li je to izvodivo? Naučnici smatraju da jeste, jer česta je zabluda da je za stvaranje crne rupe potrebna ogromna masa. Naprotiv, dovoljna je bilo koja količina mase - sve dok može da se sabije na dovoljno malu zapreminu. Ukoliko bi se naša planeta "spakovala" na dimenzije klikera, ona bi mogla da postane crna rupa. I sam čovek može da postane crna rupa ukoliko se spakuje na zapreminu koju zauzima jedan elektron.

Tačno je da danas ne postoji tehnologija sa kojom bi se materija sabila na gustinu crne rupe, ali postoji jedan drugi način da se napravi crna rupa. Ajnštajn je pokazao da su materija i energija ekvivalentni, što znači da bi se, teoretski, crna rupa mogla napraviti sabijanjem ogromne količine energije na malu zapreminu. Za ovu vrstu eksperimenata izbor tehnologije je očigledan - akceleratori čestica. A sledeća generacija ovih uređaja već je na putu.
Naučnici su danas prilično samouvereni da će upotrebom novih uređaja već za nekoliko godina moći da stvaraju crne rupe po želji. Prema nekim procenama novi Large Hadron Collider (LHC) na Evropskom centru za nuklearna israživanja mogao bi da bude sposoban da stvori, u proseku, jednu crnu rupu svake sekunde. Predviđeno je da se u LHC izvode sudari protona i antiprotona sa takvom snagom da će nastajati temperature i gustine energija koje su postojale samo u prvih 1000 milijarditih delova sekunde nakon Velikog praska (Big beng-a).

Ovo bi trebalo da bude dovoljno za nastajanje brojnih minijaturnih crnih rupa sa masama od svega nekoliko stotina protona. Crne rupe ovih dimenzija neće trajati dugo i nestajaće gotovo momentalno, ali njihovo postojanje će moći da se detektuje preko Hokingovog zračenja. Kakve podatke, u stvari, naučnici traže u Hokingovom zračenju?

Hokingovo zračenje

Kao prvo, velika je misterija da li Hokingovo zračenje sadrži neku informaciju o česticama koje su formirale crnu rupu ili su upale u nju kasnije. Ove čestice imaju naelektrisanje, spin i druge fundamentalne karakteristike koje crna rupa ne može da izbriše. Takođe, tačan način na koji crna rupa umire mogao bi da pruži uvid u postojanje dodatnih dimenzija.

Najnovije teorije o Big beng-u i prvim momentima univerzuma iznose da možda postoji više od četiri dimenzije (tri za prostor i jedna za vreme) koje osećamo. Iz nekog razloga, druge dimenzije se nisu razvile zajedno sa naše četiri i ostale su "uvijene". Ove dodatne dimenzije mogle bi da budu veoma interesantne i mogle bi da se osete direktno u oblastima u samoj blizini centralnog singulariteta crne rupe.
U stvari, ove više dimenzije mogle bi da reše misteriju porekla singulariteta. Umesto da je singularitet zaista beskonačno mala i gusta tačka, možda postoji dosta dodatnog prostora zbog ekstra dimenzija koje deluju samo na minijaturnim skalama. Naučnici već imaju neke ideje kako bi ove dimenzije mogle da deluju na temperaturu i intenzitet Hokingovog zračenja.

Preostalo je samo da se uključe akceleratori i teorije stave na probu. Mi, obični ljudi, ne treba da se plašimo eventualno stvorenih, veštačkih crnih rupa, jer će njihove dimenzije verovatno biti više miliona puta manje od dimenzija jezgra atoma, što je premalo da bi progutale bilo šta. Uz to, za bitisanje imaće na raspolaganju svega deo sekunde.

Oliver Terzić

[SQUAW]

Hawking priprema 3D film o kosmologiji

LONDON - Britanski fizičar i matematičar Stephen Hawking (64) pojaviće se u dokumentarnom filmu snimljenom u 3D obliku u kojem će govoriti o stvaranju svemira, piše "Sunday Times".

Film s naslovom "Beyond The Horizon" (Iza horizonta) ima za cilj pojasniti neke složene teorije koje brane Hawking i njegove kolege fizičari, uključujuči i ideju da svemir ima 11 dimenzija te razloge koji su doveli do "velikog praska'.

Izlaganje naučnih teorija počinje susretom između naučnika i novinarke lista "Times" Olivie, inače zadužene za verska pitanja.

Olivia dolazi do Hawkinga radi pisanja članka kojim želi odati počast Albertu Einstetinu i njegovoj teoriji relativiteta.

Datum izlaska filma još nije određen jer je projekt u samom začetku.

Leonard Mlodinow, bivši scenarista televizijske naučno-fantastične serije "Zvezdane staze" sarađuje s Hawkingom na ovom projektu.

Hawking bi takođe trebao snimiti zvučni snimak u kojem objašnjava koncepte kosmologije.