Teknoloji Haberleri
Aşağı Git
Tüm Forumlar
Donanım / Hardware
Anasayfa Haberleri
Kuantum Termodinamiği: Karadelikler Düşündüğümüz Gibi Olmayabilir
Bu konudaki kullanıcılar: 1 misafir
1
Cevap 242
Tıklama 1
Öne Çıkarma
Cevap 242
Tıklama 1
Öne Çıkarma
1. sayfa
-
Kuantum Termodinamiği: Karadelikler Düşündüğümüz Gibi Olmayabilir
1. sayfa
DH Mobil uygulaması ile devam edin.
Mobil tarayıcınız ile mümkün olanların yanı sıra, birçok yeni ve faydalı özelliğe erişin.
Gizle ve güncelleme çıkana kadar tekrar gösterme.
Yeni araştırma, karadeliklerin dinamik sistemler olarak görülmesi gerektiğini vurgulayarak kuantum termodinamik özelliklerine ışık tutuyor. Bu çalışma aynı zamanda bu özellikleri Son Derece Kompakt Nesnelere (ECOs) genişleterek, karadelik bilgi paradoksunun çözümüne potansiyel olarak katkıda bulunuyor ve kuantum yerçekimi anlayışımızı zenginleştiriyor. Görselin Kaynağı: SciTechDaily.com
Yeni bir çalışma karadeliklerin dinamik doğasının altını çiziyor ve benzer termodinamik özellikleri Son Derece Kompakt Nesnelere genişleterek kuantum yerçekimi senaryolarındaki davranışlarını anlamamızı sağlıyor.
Physics Letters B'de yayınlanan “Kuantum mekaniksel olarak ışıma yapan bir karadeliğin termodinamiğinin termallikten uzaklaşan evrenselliği” başlıklı makale, karadelikleri dinamik sistemler olarak ele almanın önemini vurguluyor; burada karadelik ve benzeri objelerin ışıma emisyonları sırasında geometrilerindeki değişimler termodinamik davranışlarını doğru bir şekilde tanımlamak için kritik önem taşıyor.
Karadelikler ve Son Derece Kompakt Nesneler Arasında Köprü Kurmak
Çalışma ayrıca, aşırı kompakt nesnelerin (ECO'lar) olay ufkunun varlığından veya yokluğundan bağımsız olarak bu termodinamik özellikleri karadeliklerle - teoride olay ufku taşıyan tekillikli kuramsal varlıklarla - paylaştığını göstermektedir. Bu araştırmanın önemi, kuantum yerçekimi bağlamında karadelik termodinamiğinin daha incelikli bir şekilde anlaşılmasını sağlayarak karadelik bilgi paradoksunu çözmeye yönelik devam eden çabalara katkıda bulunmasında yatmaktadır.
Kuantum Fiziği ve Görelilikten Yaklaşımlar
SUNY Poly Matematik ve Fizik Bölümünde Misafir Profesör olan Dr. Christian Corda ve Dr. Carlo Cafaro (SUNY Poly Matematik ve Fizik Bölümünde Yardımcı Profesör ve Albany Üniversitesi Nanoölçek Bilim ve Mühendislik Bölümünde Doçent) tarafından yürütülen araştırma, kuantum fiziği, istatistiksel mekanik ve genel görelilik unsurlarını kullanmaktadır.
Çağdaş teorik fiziğin en önemli sorunlarından biri karadeliğin ne olduğunu anlamaktır. Genel göreliliğin standart tasvirinde karadeliğin bir ufku, yani ötesinde hiçbir olayın bir dış gözlemciyi etkileyemeyeceği geçirgen ancak hapsedici bir sınır yüzeyini (event horizon, olay ufkunu) ve çekirdeğinde bir gravitasyonel tekillik, yani sonsuzluklara açılarak klasik fizik yasalarının başvurulamaz hale geldiğini ima eden bir noktayı (singularity, tekilliği) barındıran bir nesne olduğuna inanılmaktadır.
Öte yandan, hem son klasik hem de güncel kuantum yaklaşımlar, "karadelik" dediğimiz şeyin olay ufku da, tekilliği de bulunmayan bir nesne olabileceğini göstermiştir. Bu tür nesnelere, onları geleneksel karadelik kavramından ayırmak için Aşırı Kompakt Nesne (Extremely Compact Object, ECO) de denir.
Bu yaklaşım bir yandan tekilliğin ortadan kaldırılması ve bunun sonucunda fiziksel yasaların yeniden tesis edilmesi gibi bazı önemli sorunları çözüme kavuştururken, diğer yandan başka bir sorun yaratmaktadır: Merhum Jacop Bekenstein ve Stephen Hawking'in öncü ve ünlü çalışmalarından başlayarak son 50 yıl ve daha uzun bir süre boyunca geliştirilen ve muazzam sayıda araştırma makalesine dayanan karadelik termodinamiğini ne yapacağız?
Karadelik Termodinamiğinin Evrenselliği
2023 yılında Samir Mathur ve Madhur Mehta, karadelik termodinamiğinin evrenselliğini kanıtladıkları için Yerçekimi Araştırma Vakfı Deneme Yarışması'nda üçüncülük ödülünü kazanarak bu soruya önemli bir yanıt verdiler.
Özellikle, ECO'nun bir olay ufkuna sahip olup olmadığına bakılmaksızın herhangi bir ECO'nun aynen bir karadeliğin termodinamik özelliklerine sahip olması gerektiğini gösterdiler.
Sonuç dikkat çekicidir, ancak karadelik emisyon spektrumunun tam bir termal karaktere sahip olduğu yaklaşımı altında elde edilmiştir. Aslında, enerji korunumuna ve karadelik geri tepmesine dayanan güçlü argümanlar, Hawking radyasyonunun spektrumunun tam olarak termal olamayacağını ima etmektedir.
Dr. Corda ve Cafaro çalışmalarında Mathur ve Mehta'nın sonucunu, karadelik dinamik durumu kavramını kullanarak radyasyon spektrumunun tam olarak termal olmadığı duruma genişlettiler.
Karadelik Dinamik Durumları ve Etkin Sıcaklıkları
Karadelik dinamik durumu, etkin bir sıcaklık eklenerek elde edilir. Bu, ışınım yayan cismin termal spektrumundan sapmanın genellikle termal olmayan kaynakla aynı miktarda radyasyon yayan bir ideal kara cismin sıcaklığını temsil eden etkin bir sıcaklığın eklenmesi yoluyla değerlendirildiği diğer bazı bilim alanlarındaki kara cisim ışımasıyla benzerlik göstermektedir.
Karadelik vakasında etkin sıcaklığın eklenmesi “dinamik durumunu”, yani enerjinin yayıldığı veya emildiği kuantum geçişi “sırasındaki” karadelik durumunu karakterize eden diğer etkin niceliklerin eklenmesine izin verir. Dolayısıyla bu makale Mathur ve Mehta'nın çalışmalarını genelleştirmekte ve tamamlamaktadır.
Çevrilen Haber Kaynağı:
Quantum Thermodynamics: Black Holes Might Not Be What We Thought (scitechdaily.com)
Orijinal Çalışma:
Universality of the thermodynamics of a quantum-mechanically radiating black hole departing from thermality - ScienceDirect
Bonus:
[2402.13166] The universal thermodynamic properties of Extremely Compact Objects (arxiv.org)