Izvor: Radio 021, 28.Okt.2020, 20:01
Svemir i crne rupe: Kako je tišina dokazala njihovo postojanje
Teorijski fizičar Rodžer Penrouz imao je trenutnu inspiraciju koja je okrenula naglavačke naše shvatanje Univerzuma, piše njegov biograf Pečen Bars.
Lia Medeiros/Institute for Advanced Study/PA WireGravitacija crne rupe je tolko jaka da ništa, pa ni svetlost, ne pože da pobegne
Jednog svežeg septembarskog dana 1964. godine, Rodžera Penrouza posetio je njegov stari prijatelj.
Britanski kosmolog Ajvor Robinson vratio se u Englesku iz Dalasa, u Teksasu, >> Pročitaj celu vest na sajtu Radio 021 << gde je živeo i radio.
Kad god su se njih dvojica srela, nikad im ne bi ponestajalo tema za priču, a njihov razgovor ovog puta nije imao kraja i dotakao se širokog raspona tema.
Dok su njih dvojica prolazila pored Penrouzove kancelarije na koledžu Birkbek u Londonu, zastali su nakratko uz ivičnjak, čekajući da se raščisti saobraćaj.
Njihov zastoj u hodu poklopio se stankom u razgovoru i oni su ućutali dok su prelazili put.
U tom trenutku, Penrouzu su odlutale misli.
Šta ako vasiona nema kraj Ova gladna crna rupa možda predstavlja kosmičku „kariku koja nedostaje“ Paklena planeta gde pada gvozdena kiša
Otputovale su 2,5 milijardi svetlosnih godina kroz vakuum u spoljnom svemiru do uzavrele mase uskovitlanog kvazara.
Zamislio je kako se odigrava gravitacioni kolaps, koji uvlači čitavu galaksiju dublje i bliže centru. Kao umetnički klizač koji se obrće oko svoje ose i približava ruke uz telo, masa se okretala sve brže i brže kako se skupljala.
Ovaj kratki mentalni bljesak doveo ga je do prosvetljenja - koje će mu 56 godina kasnije doneti Nobelovu nagradu za fiziku.
Kao i mnogi relativisti — teorijski fizičari koji rade na testiranju, istraživanju i proširivanju Opšte teorije relativnosti Alberta Ajnštajna — Penrouz je proveo rane šezdesete proučavajući neobičnu, ali prilično zamršenu kontradikciju poznatu kao „problem singulariteta".
Ajnštajn je objavio svoju Opštu teoriju 1915. godine, napravivši revoluciju u naučnom razumevanju prostora, vremena, gravitacije, materije i energije.
Do pedesetih godina prošlog veka, Ajnštajnova teorija bila je izuzetno uspešna, ali su se mnoga njena predviđanja i dalje smatrala malo verovatnim ili nemogućim za dokazivanje.
Spektakularna fotografija Jupitera i njegove Velike crvene pege Džinovske plešuće crne rupe se ponašaju baš kao što su naučnici pretpostavljali
Njegove jednačine su pokazivale, na primer, da je teorijski moguće da gravitacioni kolaps sabije dovoljno materije u dovoljno mali prostor da postane beskrajno gust, formirajući „singularitet" od kog ni svetlo ne može da pobegne. To je postalo poznato kao crna rupa.
Ali u okviru takvog singulariteta, poznati zakoni fizike — uključujući Ajnštajnovu vlastitu teoriju relativnosti koja ga je predvidela — više ne važe.
Singulariteti su bili fascinantni za matematičke relativiste upravo iz tog razloga. Većina fizičara, međutim, slagala se da je naš Univerzum suviše uređen da bi sadržao takve oblasti.
A čak i ako singulariteti postoje, ne postoji način da se oni vide.
„Dugo je vladao ogromna skepticizam", kaže Penrouz. „Ljudi su očekivali da dođe do povratka: da objekat kolabira, krene da se obrće na neki komplikovani način i da se uz fijuk vrati u pređašnje stanje."
Getty ImagesTeorijski fizičar Rodžer Penrouz dobio je Nobelovu nagradu
Krajem pedesetih, opservacije sa novog polja radio astronomije učinile su ove ideje još uzbudljivijim.
Radio astronomi otkrili su nove kosmičke objekte koji su delovali kao veoma jarki, veoma daleki i veoma mali.
Prvo poznati „kao kvazi-zvezdani objekti" - kasnije skraćeni na „kvazari" - ovi objekti izgledali su kao da emituje previše energije u premalom prostoru.
Iako je delovalo nemoguće, svaka nova opservacija ukazivala je na ideju da se kvazari drevne galaksije nalaze u procesu kolapsa u singularitet.
Naučnici su bili prisiljeni da se zapitaju da li su singulariteti zaista toliko malo verovatni kao što su svi verovali?
Teorijski fizičar Rodžer Penrouz imao je trenutnu inspiraciju koja je okrenula naglavačke naše shvatanje Univerzuma. Da li je to predviđanje iz teorije relativnosti više od puke matematičke maštarije?
U Ostinu, Prinstonu, Moskvi, na Kembridžu i Oksfordu, u Južnoj Africi, na Novom Zelandu, u Indiji i na drugim mestima, kosmolozi, astronomi i matematičari upeli su se da otkriju konačnu teoriju koja bi mogla da objasni prirodu kvazara.
Većina naučnika pristupila je ovom izazovu pokušavši da pronađe visoko specijalizovane okolnosti u kojima može da dođe do singulariteta.
Penrouz, tada predavač na koledžu Birkberk u Londonu, odlučio se za drugačiji pristup. Njegov prirodni instinkt oduvek je bio da traži opšta rešenja, suštinske principe i osnovne matematičke strukture.
Provodio je duge sate u Birkbeku, radeći na ogromnoj tabli sa kredom ispisanim krivama i uvrnutim dijagramima koje je sam osmislio.
Tim ruskih teoretičara predvođenih Isakom Kalatnikovim objavio je 1963. godine cenjenu studiju koja je potvrdila ono u šta je većina naučnika i dalje verovala - singulariteti nisu deo našeg fizičkog Univerzuma.
U Univerzumu, tvrdili su oni, kolabirajući oblaci prašine ili zvezde zapravo bi se raširili nazad pre nego što bi stigli do tačke singulariteta. Mora da je postojalo nego drugo objašnjenje za kvazare.
Penrouz je bio skeptičan.
