ראשי » מדע ומחשבים » מדע » חלל ופיזיקה

סטיבן הוקינג: אין כזה דבר חורים שחורים

הפיזיקאי הדגול מודיע: הסתירות במדע שקשורות לחורים שחורים רבות עד כדי כך שהוא מעדיף לטעון שהם כלל לא קיימים

האם ההבנה שלנו בנוגע לחורים שחורים עומדת בפני שינוי. בהרצאה שנתן לאחרונה הפיזיקאי פרופ' סטיבן הוקינג הוא ציין כי ההבנה שלנו את מושג החורים השחורים כפי שהיתה עד לאחרונה ככל הנראה אינה נכונה או שמצריכה תיקון. בהקשר לכך אמר הפיזיקאי הנודע כי "אם תוצאות המחקרים הן נכונות הרי אין כזה דבר חור שחור". הוקינג התייחס למספר בעיות שנוצרו לאחרונה בהבנת המושג חור שחור על פי תיאוריית הקוונטים.
 
בהקשר לכך יש לציין כי המושג חור שחור קיים כבר בתורת היחסות של אלברט איינשטין שהוצגה בשנת 1915. על פי תורת היחסות ישנם בחלל המון חורים שחורים ויתכן כי בכל מרכז של גלקסיה קיים חור שחור. לדברי פרופ' נתן אביעזר מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן "לפי איינשטיין יש מצב שבו המשיכה שבה נמשך החומר אל תוך החור השחור היא כל כך גדולה עד שכדי שהחומר יכול לברוח מהמקום הזה הוא צריך לנוע מעבר למהירות האור. כיון ששום חומר בטבע לא יכול לנוע במהירות כזו במילא אף חומר לא יכול לצאת מתוך החורים השחורים".

ביחס לתיאוריה זו מגדירים המדענים מושג שנקרא קו האופק. משמעת המושג היא שיש נקודה בקרבת החור השחור שאם הגעת אליה אז לא תוכל לצאת יותר חזרה החוצה מהמקום ואתה תמשך אל החור השחור עד שתמעך בתוכו. אמנם מי שיעבור את הנקודה הזו בהתחלה לא יבחין בשינוי אבל בסופו של דבר הוא כבר לכוד בכוח אדיר שאין ממנו שום מפלט.

עם זאת בתיאוריה הזו יש בעיות כיון שכבר לפני 40 שנה הוכיח סטיבן הוקינג עצמו כי ישנה אנרגיה שכן מצליחה לצאת החוצה. מתברר שבאופן איטי מאד גם חורים שחורים מתאדים ומאבדים מהאנרגיה שלהם.
 אנרגיה זו נקראת אנרגית הוקינג על שמו והיא מוסברת בין השאר על פי תורת הקוונטים. אולם בעקבות הגילוי הזה עלתה השאלה האם כשהחומר יוצא מהחור השחור הוא משמר בתוכו את המידע הפיזיקאלי והחומרי שהיה בו בעת כניסתו. משמעות הדיון היתה מקבילה לשריפת ספר במדורה. ביחס לכך כשהספר נשרף לחלוטין תיאורטית ניתן לאסוף את כל האפר ולשחזר בעבודת ענק את הספר על כל המידע שהיה בו. אולם בנוגע לחורים שחורים שבולעים את החומר ומוציאים אותו באופן אחר של התאדות על מרחב אדיר של מיליארד בחזקת מיליארד בחזקת מיליארד שנים התעוררה שאלה האם המידע שנספג בחור השחור קיים באנרגיה של החומר שמתאדה ממנו עם הזמן.

שאלה זו היתה שנויה במחלוקת במשך שנים רבות כשסטיבן הוקינג עצמו טען שהמידע שהיה בחומר נעלם ולא מופיע חזרה עם התאדות החור לאורך הזמן הרב בו מתרחש התהליך. עם זאת הוקינג הודה כי לעמדה זו יש קושי בנוגע לתיאורית הקוונטים. בכל מקרה לפני 9 שנים הודה הוקינג כי המידע אכן נשאר בחומר שנשאב אל תוך החורים השחורים ובאופן תיאורטי ניתן לשחזר אותו. אולם גם הבנה זו של התהליך הצריכה מחקר נוסף. ביחס לכך לפני שנתיים הועלתה תיאוריה כי המידע שיש בחומר שנשאב אל תוך החורים נשאר במעטפת של החור השחור במה שהמדענים כינו קיר אש. על פי ההבנה הזו קיר האש מכיל מידע עצום של החומר שיש בחור השחור והמידע הזה אכן בסופו של דבר יוצא עם הזמן מהחור השחור.
 

טענה זו קוממה עליה את סטיבן הוקינג וככל הנראה מדענים רבים נוספים מסיבות הקשורות לתיאוריות הקוונטים. ביחס אליה אמר הוקינג השבוע כי אם חומת האש הזו אכן קיימת במציאות אזי חורים שחורים הם פיקציה והם שלא קיימים. ביחס לכך אומר הפיזיקאי פרופ' צבי פירן מהאוניברסיטה העברית כי "חורים שחורים הם עובדה קיימת. הם קיימים בכל מקום, החלל מלא בהם וברור גם שהם מתאדים. כלומר שבתהליך איטי מאד, מאד החומר והמידע שיש בהם מתאדה ויוצא החוצה. אלא שבנקודה מסוימת של התהליך יש לנו פער מידע מסוים. הפער הזה קיים גם בכך שיש סתירה בנוגע לחורים השחורים בין תורת היחסות של איינשטין לתיאורית הקוונטים ובנוסף לכך גם בתיאורית הקוונטים עצמה ברור לנו שצריך עוד הסברים. זו כוונתו של הוקינג שאין חורים שחורים. הכוונה היא שיש כאן תהליך שפועל בטבע והוא נחקר ויודע לנו שהוא קיים אבל אנחנו עדיין לא יודעים להסביר את התהליך הזה ומה שמתרחש בתוכו".

בנקודה זו מציינים פרופ' אביעזר ופרופ' פירן כי המדענים מחפשים תיאוריה שתסביר יותר טוב את מושג החורים השחורים ושתיישב בין תורת היחסות לתורת הקוונטים. כיום שתי התיאוריות נותנות הסברים טובים על התופעות הפיזיקאליות שקיימות בעולם למרות הסתירה שיש ביניהם ולמרות שאכן קיימים פערי מידע ביחס לתורות אלו עצמן.

היכנסו לעמוד הפייסבוק החדש של nrg

נא להמתין לטעינת התגובות

מעדכן תגובות...