Schwarze Löcher belasten die Umwelt
Schwarze Löcher belasten die Umwelt
Anonim

1974 machte Stephen Hawking eine wichtige Entdeckung: Schwarze Löcher senden Wärmestrahlung aus. Bis dahin galten Schwarze Löcher als träge, die letzte Stufe eines sterbenden schweren Sterns.

Wissenschaftler der University of Sussex haben gezeigt, dass es sich tatsächlich um noch komplexere thermodynamische Systeme handelt, nicht nur bei der Temperatur, sondern auch beim Druck.

Xavier Calmet und Folkert Kuipers waren von der zusätzlichen Zahl in den Gleichungen überrascht, als sie an Quantengravitationskorrekturen der Entropie eines Schwarzen Lochs arbeiteten.

Während der Diskussion über dieses merkwürdige Ergebnis kam die Erkenntnis, dass sich das, was sie sahen, wie Druck verhielt. Nach weiteren Berechnungen bestätigten sie ihre aufregende Entdeckung, dass die Quantengravitation in Schwarzen Löchern zu Druck führen kann.

Xavier Calmet, Physikprofessor an der University of Sussex, sagte: „Unsere Entdeckung, dass Schwarzschild-Schwarze Löcher sowohl Druck als auch Temperatur haben, ist noch aufregender, da sie eine völlige Überraschung war. Ich freue mich, dass unsere Forschung zur Quantengravitation zu einem breiteren Verständnis der Natur von Schwarzen Löchern in der wissenschaftlichen Gemeinschaft beitragen wird. Hawkings bemerkenswerte Intuition, dass Schwarze Löcher nicht schwarz sind, sondern ein Spektrum haben, das dem eines schwarzen Körpers sehr ähnlich ist, macht Schwarze Löcher zu einem idealen Labor für die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Quantenmechanik, Gravitation und Thermodynamik.

Betrachtet man Schwarze Löcher nur im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie, so lässt sich zeigen, dass sie eine Singularität in den Zentren besitzen, in denen die Gesetze der Physik, wie wir sie kennen, verletzt werden müssen. Es ist zu hoffen, dass wir, wenn die Quantenfeldtheorie in die Allgemeine Relativitätstheorie integriert wird, eine neue Beschreibung von Schwarzen Löchern finden können.

Unsere Arbeit ist ein Schritt in diese Richtung, und obwohl der Druck des von uns untersuchten Schwarzen Lochs winzig ist, eröffnet die Tatsache, dass er vorhanden ist, viele neue Möglichkeiten, die das Studium der Astrophysik, Teilchenphysik und Quantenphysik umfassen.

Folkert Kuipers, Doktorand an der School of Mathematics and Physics der University of Sussex, sagte: „Es ist eine Freude, an einer Entdeckung zu arbeiten, die zu unserem Verständnis von Schwarzen Löchern beiträgt, insbesondere als Forschungsstudent. Der Moment, in dem wir erkannten, dass das kryptische Ergebnis in unseren Gleichungen darauf hindeutete, dass das untersuchte Schwarze Loch unter Druck stand, war ermutigend. Unser Ergebnis ist das Ergebnis von Spitzenforschung, die wir auf dem Gebiet der Quantenphysik an der University of Sussex betreiben, und wirft ein neues Licht auf die Quantennatur Schwarzer Löcher.

Die Entdeckung wurde von den Professoren Xavier Calmet und Folkert Kuipers vom Department of Physics and Astronomy der University of Sussex gemacht und in Physical Review D veröffentlicht.

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