Som forskningsemner har sorte huller aldrig været mere lysende.
Relateret indhold
- Hvorfor den teoretiske fysiker Sylvester James Gates ikke ser nogen konflikt mellem videnskab og religion
Men i 1970'erne sagde den berømte fysiker Stephen Hawking, at han fandt dem irriterende. Selvom han accepterede den almindelige visdom om, at sorte huller var helt sorte, viste hans ligninger, at de udsendte partikler og afgav en svag glød, som vi nu kalder Hawking-stråling. ”Jeg har derfor lagt en stor indsats i at forsøge at slippe af med denne pinlige virkning, ” sagde han. ”Men jo mere jeg tænkte over det, jo mere nægtede det at gå væk.”
Den 18. april i Harvard University's Sanders Theatre holdt Hawking et foredrag for at indvie et nyt Black Hole Research Initiative, der skulle have hovedkvarter på universitetet i partnerskab med Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Denne indsats er rettet mod at undersøge, hvordan disse enheder opfører sig - og det tankebøjende mysterium om, hvad der sker, når du vove dig inde i dem.
Det nye initiativ, instrueret af Harvard-astrofysiker Avi Loeb, sætter et udråbstegn på, hvad der allerede har været et ret godt århundrede for sorte huller. Et nyt højdepunkt kom dette sidste februar, da Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) rapporterede den første detektion af gravitationsbølger, hvilket bekræftede en nøgleforudsigelse af Albert Einsteins teori om generel relativitet. Disse krusninger i rumtiden blev modregnet ved den fjerne kollision af to sorte huller, hver et par dusin gange tungere end Solen.
Dette signal bød måske det mest konkrete bevis på, at sådanne bizarre genstande virkelig eksisterer. Endnu bedre viste det, at de bevæger sig, som forskere har beregnet, de skulle. ”LIGO har åbnet et nyt vindue i vores univers, ” sagde Hawking ved Harvard. "Med flere forventede detektioner er jeg begejstret over muligheden for nye opdagelser."
”Hvis du føler, at du befinder dig i et sort hul, skal du ikke give op. Der er en vej ud, ”spøgte kosmolog Stephen Hawking efter indvielsen af et nyt Harvard-Smithsonian-initiativ. (SAO / CFA) Men så meget som sorte huller trækker lyset, med deres mærkelige egenskaber nu accepterede fakta, afspejler Hawkings egen historie den snoede sti, som disse objekter tog for at komme dertil.
Flere talere huskede, hvordan Einstein først i 1915 præsenterede sin teori om generel relativitet, en beretning om virkeligheden, hvor rumtiden siver rundt om massive genstande. Mindre end en måned efter Einsteins sidste forelæsning til Berlin-akademiet kom astronom Karl Schwarzschild med den første komplette løsning på Einsteins ligninger.
Denne triumf fulgte med en foruroligende fodnote: Løsningen, der medførte, at en lille rumfære kunne eksistere, hvorfra intet, ikke engang lys, kunne undslippe. Einstein, imponeret over Schwarzchilds matematiske opfindsomhed, var ikke desto mindre tvivlsom om, at sådan noget kunne være mere end et tankeeksperiment. Schwarzchild antog det også. Det var "klart ikke fysisk meningsfuldt, " skrev han i en tidsskriftartikel.
I dag anerkender vi, at disse såkaldte ”magiske sfærer” kan og kan eksistere. Vi ved for eksempel, at enhver selektivt respekterende galakse har en i sin kerne. Men det samme mønster vises igen og igen i historien om det sorte hul, en saga, der også fortælles af videnskabsforfatter Marcia Bartusiak i sin 2015-bog Black Hole . Når fysikere våger sig nær dette emne, bliver de tilbøjelige til at blive suget ind i tornede, uventede problemer, der trodser let forklaring.
Som sorte huller i sig selv, accepteres Hawkings stråling nu. Men selv i dag er hans vigtigste indsigt, udtrykt i en ligning, der relaterer et sort huls overflade til informationen, der er fanget inde, stadig vort problemer. ”Sorte huller adlyder en meget elegant og enkel ligning, ” sagde Andrew Strominger, en fysiker, der samarbejder med Hawking og vil deltage i det nye initiativ. ”Vi har ingen idé om, hvad det betyder. Vi er lige så dybt forvirrede af denne ligning, som Einstein var i 1930'erne om Schwarzschilds løsning. ”
At løse denne gåte for at forklare, hvordan sorte huller registrerer detaljer om den sag, de sluger, er et hovedmål for Harvard-Smithsonian-initiativet. Andre åbne spørgsmål inkluderer oprindelsen af massive sorte huller, der ses i det fjerne univers som lyse kvasarer, og måderne, hvorpå gigantiske sorte huller forme galakser, der kredser om dem.
Loeb, programmets grundlægger, mener, at han har samlet et hold med en god chance for at finde svar - og han er ikke over at fungere som hype-mand. Hvis FN bad ham om at komme med en liste over sorte huleksperter til en interstellar videnskabskonkurrence, mente han, hvem ville han vælge?
”Helt ærligt er de øverste personer på min liste i teamet, ” sagde han til latter. ”Jeg tror, at vi med dette hold kan slå enhver i Mælkevejen, det er helt sikkert. Jeg ved ikke om universet som helhed. ”
Efter et århundrede, hvor sorte huller gik fra teoretiske gener til ubestridte fakta, kan hans tunge-i-kind-positivitet muligvis afspejle en holdningsændring. Mens modsætningerne og forvirringerne af sorte huller ved første ”generede” forskere som Hawking, er de samme knudrede problemer nu store træk for forskerteam som LIGO og Loebs initiativ.
Hawkings egen tale sluttede med en lignende note af optimisme. ”Budskabet fra dette foredrag er, at sorte huller ikke er så sorte som de er malet, ” sagde han. ”Hvis du føler, at du befinder dig i et sort hul, skal du ikke give op. Der er en vej ud. ”
