REKLAMA

"Żeby GPS działał poprawnie, musimy uwzględnić ogólną teorię względności". O falach grawitacyjnych i badaniu czarnych dziur

A teraz na poważnie
Data emisji:
2020-09-08 12:00
Prowadzący:
Czas trwania:
26:06 min.
Udostępnij:

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

Transkrypcja podcastu
512 Mikołaj Lizut dzień dobry gościem programu jest dr Adam Zadrożny Narodowego centrum badań jądrowych dzień dobry dzień dobry międzynarodowa grupa badaczy wykryła fale grawitacyjne układu 2 czarnych dziur, które się połączyły, tworząc czarną dziurę 142× masywniejsza od słońca proszę państwa fale grawitacyjne w jaki sposób przewidywała ogólna teoria względności Alberta Einsteina, ale zaobserwowano je dopiero 5 lat temu czarne dziury to są obiekty fascynująca, ale Rozwiń » chyba trudne do obserwacji co wynika trochę ich nazwy są czarne no tak to co umiemy mieliśmy najlepiej obserwować do tej pory to było 2 fal elektromagnetycznych mieliśmy budować teleskopy natomiast uczonych już nie możemy zaobserwować bezpośrednio możemy zaobserwować przez jakiś oddziaływanie, jakie mamy parę czarna dziura gwiazda lub też jeśli będziemy obserwować czarną dziurę w centrum naszej galaktyki na przestrzeni wielu wielu lat obserwujemy ruch wokół gwiazd wokół punktu, który nazywamy sanitariusze widzimy, że tam jest coś masywnego, ale nie obserwujemy tego bezpośrednio czy natomiast fale grawitacyjne, które z takim naszym nowym oknem na wszechświat udało nam się zbudować sektory dopiero niedawno one pozwalają nam na bezpośrednią obserwację być bezpośrednią obserwację mierzenie lokalnego zakrzywienia czasoprzestrzeni i fale grawitacyjne to jest są one konsekwencją ogólnej teorii czynnościach Steina, gdzie może istnieć taka drobna zmarszczka czasoprzestrzeni, które się porusza przez wszechświat i zachowuje swój kształt jest taka, iż to bardzo subtelne zjawisko jak pierwsza fala grawitacyjna, którą wykryliśmy, że pokazać jak słabe jest oddziaływanie to jeśli byśmy mierzyli odległość, bo między między ziemią, a krzyż życiem przy przejściu tej pierwszej fali grawitacyjnej, którą udało się obsłużyć 2015 roku to zmiana na długości 300 000 km była rzędu średnicy protonu, czyli to było 10 minut 18m tak taką taką niewielką zmianę w wykrywaniu czasoprzestrzeni wprowadziła fala grawitacyjna my musimy sobie wyobrazić, jaki właśnie za krzewienie czasoprzestrzeń jako lokalną zmianę odległości między obiektami, a przy takim zderzeniu 2 za powiedzmy średnio ciężkich czarnych dziur te fale grawitacyjne są nieco większa od tej za przerwy zaobserwowane 5 lat temu tak znaczy w tym wypadku napisów zależy też w odległości od przy tej fali recesji, którą przerwaliśmy 5 lat temu były to 2 czarne dziury masa 30 mas słońca tutaj mamy do czynienia z czarnymi dziurami, które mają po 66685 mas słońca, czyli w zasadzie one one kary lżejsze z tych 2 czarnych dziur jest bardziej masywna niż układ, który powstał na końcu natomiast ten układ był dużo dalej znaczy to tu tu wcześniej mówiliśmy omega pasiekach to już mówiło giga pasek chcieli, czyli odległości o rząd wielkości prawie 10× dalej na tym by takiej masy niż układy z jesieni obserwować większe odległości to co to co jest ciekawe, dlaczego możemy zajrzeć tak daleko falami grawitacyjnymi wszechświat obserwować dziś bardzo bardzo odległej galaktyce znają się 2 czarnych dziur to, że my mierzy, mierząc krzywizny czasu czasu przestrzeni mierzymy amplituda tych fal grawitacyjnych, kiedy jeśli używamy teleskopów to my mierzymy Kwadrat amplitudy tej fali elektromagnetycznej, które do nas przychodzi gwiazdy, czyli tak naprawdę jeśli mierzymy ilość energii, jaką z, które jest zdeponowana w tej fali elektromagnetycznej maleje jak jak 1 na Kwadrat na pierwsze pole grawitacyjne alejek jak 1 nader powoduje, że jeśli stworzymy dyrektor, który będzie 10× silniej 10× bardziej czuły fal grawitacyjnych to obserwujemy 1000× więcej wszechświat panie doktorze czarne dziury jak powiedzieliśmy są obiektami fascynującym mi groźnymi także, dlatego że czarne dziury załamują prawa fizyki, jakie znamy do tej pory chciałem panu zadać kilka pytań, które być może pana irytują ale, ale nie mogę się od nich uwolnić wiemy co jest wewnątrz czarnej dziury znaczy, że samo pytanie bezsens naczyń nie jest ono nie są bez sensu, ale tutaj jeśli jeślibyśmy rozważali czarne dziury na gruncie ogólnej teorii względności to w środku mamy osobliwość mamy mamy z przestrzeni czarna dziura to jest możemy myśleć o tym, jaką konstrukcję, że tak dużej tak dużej masie skupionej w 1 punkcie, że nic nie jest w stanie się z niej wydostać nawet nawet światło, czyli mamy tam coś budzi taki osobliwości natomiast jeśli byśmy rozważyli teorie czy myśmy wyszli poza ogólną teorię względności i rozważali też np. przestrzenie skomentowano to wtedy możemy możemy myśleć o tym, że tam jednak, że to nie jest gigantyczna masa skupiona w nieskończenie małej przestrzeni tylko, że ta przestrzeń, że coś co się z tej czarnej w tej czarnej dziurze, ale tu raczej na 30 jest to trudne trudne trudne do wyobrażenia sobie natomiast to co przy przy teorii która, która najlepiej opisuje opisuje 6 wszechświat szczególnej teorii względności uznajemy, że jestem po prostu osobliwość to cała masa jest zapadnięta to to Nisko w nieskończenie małą przestrzeń no dobrze panie doktorze to zastanówmy się w takim razie co się dzieje w tej osobliwości czasem to znaczy, gdybyśmy np. wzięli mój zegarek i załóżmy, że on przestępcza czarną dziurę zostanie przerobiony na Paged, ale po prostu będzie sobie do nich wpadał toczy czarnej dziurze on stanie innymi słowy czy czarnej dziurze płynie czas czy bylibyśmy na czym im bliżej bliżej jesteśmy tej osobliwości tymczasem czas będzie płynąć wolniej natomiast jeśli właśnie tutaj dochodzimy dochodzimy do pewnego paradoksu paradoksu związanego z nieskończonością to znaczy jeśli mamy mamy bardzo małą masę ściśnie tą do nieskończenie małej przestrzeni ten czas będzie płynąć nieskończenie wolno musimy nawet powiedzieć, że ze Stali, że rząd by rząd wystawa to właśnie, bo czas wbrew naszej intuicji jest ściśle związane z przestrzenią nierozerwalnie związany prawda tak czy mamy mamy coś takiego, o czym możemy możemy opisujemy opisują 6 tylko, jaką używałem pojęcia czasoprzestrzeni i to jak jak powiedzmy czas, który byłby jakimś lokalnym lokalnym układzie będzie zależeć zależy od punktu, w którym się znajdujemy czy wg jeśli myśli spadamy do czarnej dziury to my już jesteśmy tzw. będziemy będziemy obserwowali ten czas względem czas powiedzmy obiektu, który spadł o przyciągnięciu względem obserwatora na zewnątrz to on będzie tak coraz coraz wolniej wolniej płynął on się wręcz będzie zatrzymywać im bliżej będziemy tej czarnej dziury nośne mój kolega dziennikarz pisarz właśnie zapytał mnie czy czarna dziura może być bramą przejściem do innego świata czy to pytanie jest idiotyczne czy możemy sobie wyobrazić jeślibyśmy opisywali opisywał używali ogólnej teorii względności możemy sobie wyobrazić, że że, że mamy powiedzmy rodzaj takiego tu tunelu łączącego 2 punkty w 2 punkty we wszechświecie i powiedzmy ono on miałby miałby to krzywiznę moglibyśmy połączyć połączyć 22 punkty tyle tylko, że to co to co jest 1 bardzo taką ciekawą pracę którą, którą ostatnio czytałem doszliby czarna dziura wpadła do takiego tunelu tunelu czasoprzestrzennego to emitowała pewien bardzo szczególny typ fali grawitacyjnej, którą teoretycznie dałoby się wykryć natomiast czy jest to jest dość dość fajna praca teoretyczna natomiast zobaczymy raczej myśli jeśli ona się utrzyma to może kiedyś będzie w stanie w stanie wykryć takie rzeczy bądź też wykluczyć po prostu nie obserwujemy tego jeśli na gruncie znanej nam fizyki czas im bliżej czarnej dziury tym wolniej płynie aż w końcu płynie nieskończenie wolno czy w takim razie czysto teoretycznie podróże w czasie są możliwe na czy raczej to mecz, gdyż jest to dość zabawne pytanie czy na pewno umiemy podróżować w czasie do przodu natomiast czasami nawet mniejsze to uda natomiast wydaje się, że wydaje się, że raczej nie znaczy to by nie raczej wydaje się, że jest to niemożliwe pomimo tego, że czas zwalnia to jest zjawisko jak najbardziej opisane przez właśnie ogólną teorię względności Alberta Einsteina tak to znaczy mamy np. jeśli mamy mamy cząstki które, które mają jakiś czas rozpadu to przy przypadku uchylone im szybciej podróżującym tymi czas rozpadu będzie będzie dłuższy ich w lokalnym układzie współrzędnych ten czas będzie płynąć wolniej natomiast, czyli tego tej strzałki tego sektora czasu nie da się odwrócić, żeby nawet tory, żeby czas płyną do tyłu, gdzie nie to jest raczej niemożliwe no dobrze, ale jeszcze chciałem zapytać pana odnośnie tego zjawiska aktu, które zaobserwowali naukowcy także w Polsce, czyli zderzenie 2 czarnych dziur czy też zjawisko gwałtowne tak czy to jest bardzo czy astronomii jak i tu mamy podręczniki do astronomii to szkolenie to widzimy, że te zjawiska są długie widzimy, że słońce słońce świeci cały cały czas jego poświęcenie się nie zmienia praktycznie natomiast niektóre zjawiskowo stroną zachodzą bardzo szybko 2 czarne dziury pewnie krążyły wokół wpadały na siebie pewnie przez przez miliony lat czy przed czy nawet nawet więcej czy dziesiątki milionów lat natomiast już sam proces łączenia kiedy, kiedy już były blisko proces bardzo gwałtowne postawmy kropkę wrócimy do naszej rozmowy tuż po informacjach Radia TOK FM dr Adam Zadrożny z Narodowego centrum badań jądrowych jest państwa mój gość, a teraz na poważnie dr Adam Zadrożny z Narodowego centrum badań jądrowych jest państwo moim gościem rozmawiamy o czarnych dziurach, ponieważ międzynarodowa grupa grupa badaczy wykryła przy pomocy fal grawitacyjnych zderzenie 2 czarnych dziur, które po połączeniu się utworzyły dziurę to 42× masywniejsza niż słońce, ale to nie jest jakiś proszę państwa rekord wszech świata, bo np. w centrum drogi mlecznej jest czarna dziura, która jest wiele milionów razy cięższa od słońca czy jest jakiś jakaś granica wielkości czarnej dziury ona może być nieskończenie wielka generalnie czarne dziury mogą być skończenie masywne natomiast to co jest istotne to coś co bardzo interesujące pod kątem tego odkrycia to jak czarnej dziury tworzą do tej pory obserwowaliśmy czarnych dziur w żaden sposób, które mają masy pomiędzy 100, a 1000 mas słońca obserwowaliśmy supermasywne czarne dziury mające miliony mas słońca czy miliardy mas słońca nawet na to w centrum galaktyk takich centrów galaktyk, które które takie wielkie wielkie czarne dziury w centrum galaktyk, które pożerają tę materię galaktyczną natomiast Włosi nie widzi to co chcielibyśmy się dowiedzieć to jest takie czarne dziury się tworzą takie bardzo masywne czarne dziury tworzą wiemy żonę by istniały już dość wczesnym wszechświecie parę miliardów po wielkim wybuchu natomiast to co mamy pewne teorii jak one powstawały natomiast dzięki dzięki właśnie odkryciu znajdą możemy prześledzić to możemy zobaczyć jak takie czarne dziury, które są cieszy nas są średnich rozmiarów, jakie określamy mogą mogą być tworzone poprzez właśnie znajdzie się 2 czarnych dziur o masach przy OBI masach mniejszych od 100 Stomma słońca skoro w centrum naszej galaktyki jest bardzo masywna czarna dziura można by tę czarną dziurę porównać takiego odkurzacza, który wciąga materię to czy to znaczy, że taki obiekt jest niebezpieczny dla materii czy nas na sens fiction przy sens fiction i filmy czy powieści raczej traktują czarnej dziury jako miejsca wręcz przeklęte natomiast one one stanowią coś takiego one są organizują galaktykę wokół siebie w pewnym sensie po, ponieważ zauważmy, że dziś mamy mamy Atom to w środku mamy jądro atomowe natomiast o powierzchni elektrod na miasto to czarna dziura jest takim centralnym punktem galaktyki wokół, wokół którego Galaktyka rodzi oczywiście ona na poziomie pożera tą materię z okolicznych gwiazd, ale też daje i nie jest jest czymś co z jego taktykę w ciągu roku czy człowiekiem w dłuższym czasie to jest pocieszające panie doktorze następne pytanie może również wydać panu dosyć, głupcze mówiliśmy o tym, że czarne dziury mogą być nieskończenie masywne czy niema górnej granicy wielkości czarnej dziury, a czy jest w takim razie dolna granica czy jak jest najlżejsza czarna dziura czy sądzimy, że takie na najbliższe czarna dziura, która może może powstać będzie rzędu 44 mas słońca na czarnej dziury powstają w wyniku za eksplozję bardzo masywnych gwiazd zapadnięcie się Odrą jądra masywnej gwiazdy najmniej więcej jeśli jazda nie będzie wystarczająco masywna to zostaniemy z gwiazdą neutronową, gdzie dalszemu zapadaniu się materii też gwiazd neutronowych jest gwiazdą, która może masy rzędu 1 przy 4 masy słońca, ale od miasta jest to obiekt wielkości Warszawy i więcej o promieniu o o średnicy rzędu 20km 20 paru lat więcej tak w Warszawie, ale ściśnięte więcej niż niż materii w układzie słonecznym no i to to to jest dziś mamy gwiazdy jeśli zapada się gwiazda, która nie jest zbyt ciężka, jeśli więc jest dość ciężka 14 masy słońca to jest no niedużo ponad nasze słońce rozumiem, że z naszego słońca to już nic nie będzie się na czarnej dziury w całym czarna dziura w jego miejsce czas na dziury z niego nie będzie ale, ale będzie będzie biały karzeł na końcu natomiast gdy są w zasadzie takie 33 końce ewolucji wjazdowej albo, iż mamy gwiazdy takich małych rozmiarów to skończymy z białym karłem jeśli gwiazda będzie trochę cięższa to zostaniemy z gwiazd neutronowych natomiast jeśli jeszcze jeśli gwiazda będzie bardzo ciężka noc skończymy z czarną dziurą, bo co nie pozwala się zapaść materii 200EUR nowe są oddziaływania silne to bierze się składa praktycznie neutronów, które są, jakimi obojętnymi cząstkami elementarnymi, które budują jądra atomowe i właśnie gwiazdy neutronowe są też czymś co co badamy przy użyciu fal grawitacyjnych my to jest miejsce, gdzie ogólna teoria względności spotyka się fizyką cząstek taką bardzo ekstremalny sposób i to co powoduje, że gwiazda neutronowa się nie zapadnie do czarnej dziury to jest to, że na już dziś mamy Inter oddziaływania silne między między neutronami tym co szczególne ukłony składam szli parking Group one natomiast jeśli ty masz nagle będzie będzie więcej np. 2 gwiazdy neutronowe się leją ze sobą co też możemy zobaczyć fal grawitacyjnych to dostaniemy czarną dziurę przy czym jeszcze coś właśnie najciekawsze przy takim laniu w 22 gwiazd neutronowych to, że zostanie wyrzucony spora część już materii, które bogata w neutrony, który będzie będą wytwarzać nauczony nie są stabilnymi cząstkami on jeśli, iż nie są związane one się rozpadną po pewnym czasie i właśnie taki znajdzie 2 gwiazd neutronowych powstają najcięższe pierwiastki, jakie znamy np. jeśli złota obrączka, którą cieczy czy jakieś inne elementy złotych które, które powstały to on się składy z materii, która kiedyś kiedyś składało się na gwiazdy neutronowe to jest taki kanał powstawania tych najcięższych pierwiastków, których wiemy, że jest 1 może być też udało się właśnie wykryć dzięki falom grawitacyjnym 2017 roku, kiedy obserwowaliśmy dla nich 2 gwiazd neutronowych, a co więcej bylibyśmy w stanie to zaobserwować również boniowanie elektromagnetycznym mogliśmy obcy byliśmy świadkami tego jak w tej materii wyrzuconej przez gwiazdy neutronowe tworzyły się najcięższe pierwiastki tak jak uran złoto i co cała reszta ciekawe ciekawe to rzeczywiście niektórzy z nas noszą na palcu jakiś fragment historii Gniezna wszechświata tak panie doktorze no wiadomo, że im bliżej czarnej dziury w tym nasze prawa fizyki działają coraz słabiej, czyli ten horyzont zdarzeń, który otacza czarną dziurę to jest coś za co nigdy nie uda nam się zajrzeć czy są w takim razie jakieś narzędzia, które nam mogą nam pomóc w opisie tego co się dzieje za horyzontem zdarzeń naszych co w zasadzie najciekawsze rzeczy dzieją się dzieją się wokół wokół wokół horyzontu wokół czarnej dziury za horyzontem zdarzeń to materia raczej będzie będzie już spadać spadać do do wnętrza osobliwości jest nie do końca także nasze prawa fizyki działają działają słabiej przy w pobliżu czarnej dziury jesteśmy przyzwyczajeni takie fizyki newtonowskiej, która bardzo dobrze opisuje opisuje świat, który w, którym nie ma jakichś dużych mas niema niema dużego zakrzewienia czasoprzestrzeń natomiast nie znaczy, że ogólna teoria względności nie nie jest tym lepszym opisem tego jak jak wygląda wyglądać świat na ziemi które, które widzimy na co dzień co prawda, żeby działał lepiej jest to już musi uwzględnić urzędzie ogólną teorię względności natomiast już jest przesunięcie prawda delikatne delikatne, ale bez bez uwzględnienia oto pies stracił stracił synchronizację po raczej paru godzinach nawet jeśli szybciej natomiast właśnie, jakie musi rozważamy to co się dzieje wokół czarnej dziury to co to co mamy w środku to może nie jest aż tak interesując interesujące jest to co jest na zewnątrz np. dyski kreacyjny, czyli to materia, która zaczyna spadać na czarną dziurę czarna dziura rotuje w tym w tym właśnie parze, którą obserwowaliśmy ostatnio spore przesłanki, że przynajmniej 1 i że te czarne dziury ratowały to materia już po przekroczeniu pewnej granicy jest w stanie się tylko kręcić zgodnie z ruchem czarnej dziury nie nie można mówić o ruchu, który jest niezgodny z ruchem obrotu czarnej dziury, gdy mamy taką sferę jeszcze poza poza horyzontem, które można już tylko przykręcić w tym samym kierunku czarna dziura ona po prostu zabija tak czasoprzestrzeń na siebie obrazowo mówiąc to co jeszcze jeszcze jest ciekawe to czarne dziury to materia, która spada na czarną dziurę mogą na osiach obrotu mogą się tworzyć budżety, które takiej czasami możemy oglądać zdjęcia, które dostał dostarczone przez przez NASA odległych galaktyk widzimy takie Strugi materii, które wychodzą strzelają z płaszczyzny galaktyki są właśnie materia wystrzelona przez przez czarną dziurę w taki, że te, które są na osi obrotu panie doktorze, ale co ta bardzo młoda skądinąd nauka o czarnych dziurach mówi nam o naszym wszechświecie to znaczy czy możemy próbować jakoś wnioskować Cosmo logiczne jak powstał wszechświat jak się skończy tutaj to co to co nam to, o czym, o czym mówi to odkrycie, których udało nam się dokonać, czyli ona opisuje ewolucję wszechświata bardziej myśl my obserwujemy wszechświat im dalej patrzymy tym widzimy ten wszechświat wcześniejszy i to co nam nam daje to odkrycie to informacje o tym rewolucji ewolucji wszechświata może nie bardziej o początku, chociaż tutaj też są pewne pewne 1jedna z hipotez wyjaśniająca wyrwie, które wyjaśniająca powiedzmy czarne dziury to jest rzecz, że było kilka czy czarne dziury też mogły powstać podczas wielkiego wybuchu toby tłumaczyło, dlaczego to są są są teorie na temat ewolucji, że przykład NIK niektóre części czarnej dziury, które są obserwowane przed tym wczesnym wszechświecie one były były tzw. plan promocji Blancos, czyli one one już były przy zaraz po wielkim wybuchu natomiast to, o czym mówi dokładnie dokładnie ta to para czarnych dziur, które na siebie wpadła to o tym jak się tworzą takie pośrednie czarne dziury jak jak powiedzmy wygląda tworzenie się tych coraz masy mniejszych czarnych dziur to kolejne mówi o tym jak ewoluują ewoluują galaktyki jak jak powiedzmy jak wyglądały pierwsze bardzo masywne populacji wie, kiedy metaliczne była była dość niska we wczesnym wszechświecie to wtedy były gwiazdy, które mogły mieć i 300 mas słońca natomiast im większa metaliczne galaktyki tym maksymalna masa gwiazdy jest niższa i my staramy się tak naprawdę zrozumieć jak jak te czarne dziury tworzą one tworzą w tej to co, o czym mówi to, że te czarne dziury miały spin to one mogły się stworzyć albo w jakimś dysku kreacyjny wczesne masywnej masywnej czarnej dziury które, która tworzyła galaktykę, z której pochodziły albo też one były jakimś jakiś gromadzie kulistej nowość, ale panie doktorze skoro mówiliśmy o tym, że czas wewnątrz czarnej dziury jest właśnie pytania o niego to jest pytanie o tyle niezasadne tak by trochę pytać o miejsce bardziej na północny biegun północny, a czy to znaczy, że czarne dziury są wieczne to znaczy są na, czyli z czarnej dziury jak mówiliśmy nic nic nic nie może się nic nie może się wydostać czy one to tam już wpadnie jest natomiast one one raczej nie 3 uczmy jeślibyśmy rozważali ogólną teorię względności one byłyby nie ma nie ma możliwości, żeby czarna dziura przestała istnieć natomiast jeśli byśmy się zwrócić do takich rzeczy jak kreacja cząstek które, które są im wiek jak mamy fluktuacje fluktuacje na promie bronią zaniechał Kinga to istnieje istnieje możliwość czarna dziura mogłoby wyparować przy czym to przy czym ten proces byłby bardzo długi i ich świadczeń dłuższy niż obecny wiek wszechświata, więc jest to, iż są w istocie listów w pewnym sensie na 30 teoria, której nie raczej nie po nie potwierdzimy szybko bardzo dziękuję za rozmowę i przepraszam, że rozmawia się ze mną jak z niepełnosprawnym dzieckiem, ale moja fascynacja czarnymi dziurami jest mniej więcej na poziomie fascynacji tym zjawiskiem chudego, ale na bardzo dziękuję za tę rozmowę dr Adam Zadrożny z Narodowego centrum badań jądrowych państwa moim gościem, a teraz zapraszam na informację Radia TOK FM Japonii w imieniu Tomasza Schetyna raport gospodarczy program przygotował Bartłomiej Pograniczny realizował Szymon waluta Mikołaj Lizut do usłyszenia Zwiń «

PODCASTY AUDYCJI: A TERAZ NA POWAŻNIE

Więcej podcastów tej audycji

REKLAMA

POPULARNE

REKLAMA

DOSTĘP PREMIUM

Wszystkie audycje, kiedy chcesz! Teraz TOK FM Premium 30% taniej: podcastowe produkcje oryginalne, Radio TOK FM bez reklam i podcasty z audycji. Nie zwlekaj, słuchaj wygodniej!

KUP TERAZ

SERWIS INFORMACYJNY

REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA