천문학

수직 광선이 블랙홀에서 나오지 않는 이유는 무엇입니까?

수직 광선이 블랙홀에서 나오지 않는 이유는 무엇입니까?


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나는 빛에 질량이 없는지에 대한 후속 조치로이 질문을하고 있는데 왜 빛이 중력의 영향을 받는가?

당신이 gedanken 행성에 서서 레이저 빔을 우주로 똑바로 비추고 있다고 상상해보십시오. 빛이 똑바로 올라갑니다. 구부러지지 않고 다시 떨어지지 않습니다. 이제 더 조밀하고 더 거대한 행성이라고 상상해보십시오. 빛은 여전히 ​​똑바로 올라갑니다. 여전히 구부러지지 않고 다시 떨어지지 않습니다. 정말 거대한 행성으로 만들어 봅시다. 그 빛은 여전히 ​​똑바로 올라갑니다. 그것 아직도 구부러지지 않고 아직도 다시 넘어지지 않습니다.

그러나 우리가 게단 켄 행성을 너무 거대하게 만들어 블랙홀로 만들면 갑작스런 빛이 모두 빠져 나갈 수 없습니다. 왜? 왜 빛이 나오지 않습니까? 수직 광선이 블랙홀에서 나오지 않는 이유는 무엇입니까?


일반 상대성 및 Schwarzschild 메트릭을 사용하여 광자의 적색 편이를 다음과 같이 정의 할 수 있습니다.

$$ frac {v _ { infty}} {v_e} = (1-r_s / R_e) ^ {1/2} $$ 이 방정식에서 $ v _ { infty} $ 무한대에서 관찰자가 측정 한 빛의 주파수를 나타냅니다. $ v_e $ 방출 된 파장의 주파수, $r_s$ 슈바르츠 실트 반경, $ r_S = 2GM / c ^ 2 $, 그리고 마지막으로 $ R_e $ 광자가 방출되는 반경입니다.

우리가 설정할 때 $ r_s = R_e $ 우리는 그것을 볼 수 있습니다 $frac {v_{infty}} {v_e}=0$ 이는 적색 편이가 무한히 커지고 광자가 블랙홀에서 벗어날 수 없다는 것을 의미합니다.

자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있습니다. Gravitational redshift

이벤트 수평선을 가질 수있을 정도로 컴팩트 한 물체의 경우 신호가 수평선 내부에서 벗어날 수없고 방출기와 같은 물체가 수평선 내부에 고정 될 수 없기 때문에 Schwarzschild 반경 내부에서 방출되는 광자에 대해 적색 편이가 정의되지 않습니다. 위에서 가정했습니다. 따라서이 공식은 $ R_ {e} $ 보다 크다 $ r_ {s} $ . 광자가 Schwarzschild 반경과 동일한 거리에서 방출 될 때 적색 편이는 무한히 커지며 Schwarzschild 구체에서 유한 한 거리로 벗어나지 않습니다.

광자의 에너지 변화에 대해 많은 실험이 수행되었으며 그중 일부는 Wikipedia 페이지에 설명되어 있으며 Pound-Rebka 실험이라는 또 다른 실험을 발견했습니다. 그것은 에너지 변화를 완벽하게 설명하고 수학 부분은 여기를 볼 수 있습니다.


이벤트 지평선 내에는 "위"방향이 없습니다.

대부분의 사람들은 빛의 속도 나 에너지 등에 집착합니다. 마치 빛이 더 빠르면 블랙홀을 벗어날 수 있을까요? 내 로켓에 더 큰 엔진이 있으면 탈출 할 수 있습니까? 문제는이 모든 질문이 의미가 없다는 것입니다. 탈출구가 없어서 나갈 수 없습니다.

블랙홀은 중력이 너무 강할 때 형성되어 시공간을 거대한 매듭으로 묶습니다. 공간은 그 자체로 묶여 있습니다. 약간 구부러진 것이 아닙니다. 그것은 스스로 닫힐 때까지 구부러집니다.

이벤트 호라이즌 내부의 모든 경로는 중심으로 연결됩니다. 당신이 어떤 방향으로 돌리 든, 당신은 실제로 중앙을 향하고 있습니다. 시각화하기는 어렵지만 그렇습니다. 이것은 정상적인 시공간이 아니라 당신이 생각했던 것과는 다른 것입니다.

이벤트 지평선 내부의 지점 A에서 시작하여 외부 지점 B로 이어지는 경로를 그릴 수 없습니다. 모든 길은 중심으로 이어집니다. 시공간은 정말 아프고 부서졌습니다.

이것이 블랙홀에서 아무것도 나오지 않는 진짜 이유입니다.


Florin Andrei의 대답은 제 생각에 정확하며 GR의 수학에서 직접 흘러 나옵니다. 그러나 여기에 그것에 대해 생각하는 다른 방법이 있습니다.

빛은 로컬에서 측정 할 때 항상 빛의 속도로 이동합니다. 이벤트 지평선 내부의 관찰자는 방사형으로 바깥쪽으로 움직이는 빛을 방출 할 수 있습니다 (그에 따라). 문제는 그들과 다른 모든 것이 안쪽으로 떨어지고 있다는 것입니다. OP의 "gedanken 실험"은 단순히 불가능합니다. 사건 지평선 내에는 광선을 발사하는 고정 된 관찰자가있을 수 없습니다.

자주 사용되는 비유는 강 위의 보트에서 표류하는 것입니다. 상류 또는 하류에서 일정한 속도로 수영하는 물에 물고기를 방출합니다. 당신의 보트에 비해. 그러나 강이 충분히 빠르게 흐르면 물고기는 은행의 관찰자가 염려하는 한 상류로 갈 수 없으며 배와 물고기 모두 폭포를 넘어 가게됩니다.

이벤트 지평선은 물고기가 탈출하기에는 강이 너무 빨리 흐르는 지점을 표시합니다.

블랙홀 내부와 주변의 역학에 대해 생각하는 이른바 "강 모델"을 탐구하는 데 관심이있는 사람을 위해 Hamilton & Lisle (2006)의 훌륭한 (다소 수학적이지만) 소개가 있습니다.


블랙홀에서 살아남을 수 있다면 어디로 가겠습니까?

블랙홀이 존재한다는 사실을 알고있는 한, 살아있는 블랙홀의 반대편에서 벗어날 수 있다면 어디로 가야할지에 대한 추측이있었습니다 (일부는 공상 과학 소설처럼 읽음). Proxmia Centauri? 우주의 반대편? 타투 인? 나니아?

실제로 존재하는 또 다른 영역 (죄송합니다, Tatooine)에서 끝나는 것은 블랙홀이 실제로 인간이 우주선으로 도달하기를 바랄 수없는 장소에 대한 웜홀이라면, 우리가 여행하는 동안 살아남을 수있는 방법을 알아낼 수 없다면 그렇게 멀지 않을 것입니다. 빛의 속도. 막 다른 골목 일 수 있습니다. 그들은 과거의 우주 폭발 인 화이트 홀로 이어질 수 있습니다. 그들은 다른 우주로가는 포털 일 수도 있습니다 (나니아?).

더 많은 공간

상상할 수없는 블랙홀의 중력에 찢어지지 않고 어떻게 든 다른쪽으로 갈 수 있다고 가정하면 Farscape 갑자기 다른 은하계 나 우주로 떨어지는 상황입니다. 어떻게 가능할까요? 아인슈타인조차도 물리학 자 네이선 로젠과 함께 다른 세계로의 다리를 이론화하기 시작했을 때 뇌에서 소용돌이 치는 아이디어를 가지고있었습니다. 문제는 실제로 이것에 대한 증거를 얻는 것입니다. 빛조차도 블랙홀의 중력을 벗어날 수 없기 때문에 누군가가 실제로 반대편으로 갔다는 사진 증거는 없습니다.

살면서 한 번도 본 적 없는 외계인 무리와 함께 살아 있는 배에 오르게 된다면, 지구에 메시지를 보낼 방법을 찾아 저희에게 알려주십시오.

화이트 홀은 또 다른 가능성입니다. 이것은 블랙홀이 과거에 존재하고 물질과 빛이 떠나지 만 들어가는 것은 허용하지 않는 화이트 홀로가는 관문이 블랙홀 일 수 있다고 믿었던 러시아 우주 학자 이고르 노비 코프가 처음 제안한 이론입니다. 따라서 본질적으로 블랙홀의 반대입니다. 최근에 과학자들은 적어도 이론적으로는 화이트 홀을 쫓고 있습니다. 블랙홀이 무너지는 대신 양자 바운스로 인해 정보가 다른 방향으로 나옵니다. 스티븐 호킹(Stephen Hawking)조차도 입자와 방사선이 블랙홀에서 멀어진다고 믿었지만 이는 결국 증발한다는 것을 의미합니다.

블랙홀은 우주의 막 다른 골목 일 수도 있습니다. 우리가 아는 모든 것과 많이 알지 못하기 때문에 아무데도 이르게되지 않을 수 있습니다. 최신 AMPS 방화벽 이론은 양자 역학을 사용하여 이벤트 지평선을 거대한 방화벽으로 바꾸어 감히 들어 가려는 모든 것을 즉시 태우는 가설입니다. 안타깝게도 이것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 왜곡합니다. 또한 방화벽은 물건을 태우고 흔적을 남기지 않는다는 것은 아인슈타인에 따르면 결코 잃어 버릴 수없는 정보를 이제 잃어 버릴 수 있음을 의미합니다.

블랙홀의 다른면을 한 조각으로 본다면 어디로 끝날 것이라고 생각하십니까? 중력에 의해 찢어 지거나 몇 초 만에 타 버릴 가능성이 있더라도 나니아는 그렇게 나쁘게 들리지 않습니다.


영원의 가장자리에있는 블랙홀

천문학 자들은 엄청난 속도로 물질을 파괴하는 초 거대 블랙홀을 발견했습니다.

"그래서?" 당신이 생각하는 것을 들었습니다. "우리는 항상 그것을 찾습니다!"

그래,하지만 이건 작은 조금 다릅니다. 13.1입니다. 십억 광년 거리.

Yegads. 그것은 진지하게 먼 길. 사실, J1342 + 0928이라고 불리는이 퀘이사는 지금까지 발견 된 것 중 가장 멀리 떨어진 퀘이사입니다! 그리고 그 거리에 너무 많지 않을 수도 있습니다. 이것은 상당한 차이로 기록을 깨는 사람입니다.

여기에는 많은 멋짐이 있지만 설명하는 데 몇 단계가 걸립니다. 각각은 작지만 매우 긴 길이를 합산합니다. 준비된? 확인 가자.

우리는 우주의 모든 큰 은하의 핵심에 초 거대 질량 블랙홀이 있다고 생각합니다. 그들은 함께 형성되고 블랙홀은 주변 은하의 가스와 별을 먹으면서 자랍니다. 물질이 블랙홀에 떨어지면 부착 디스크라고하는 평평한 디스크를 형성합니다. 블랙홀에 매우 가까운 물체는 거의 광속으로 빙빙 돌고 있으며 멀리있는 물체는 더 느리게 움직입니다. 이는 디스크에 많은 마찰이 있음을 의미하고 차례로 재료가 뜨거워 짐을 의미합니다. 정말 뜨겁다 : 수백만도.

그런 온도까지 가열하면 빛이 나 대단히 밝게. 큰 블랙홀 주변의 축적 원반은 너무 뜨거워 져 믿을 수 없을 정도로 빛나고, 수십억 광년 동안 관측 가능한 우주 전체에서 선명하게 볼 수 있습니다. 이러한 방식으로 활발하게 먹이를주고 빛나는 초 거대 질량 블랙홀을 가진 은하는 일반적으로 활동은하라고 불리며 때로는 오래되었지만 여전히 차가운 용어 인 퀘이사로 불립니다.

우주가 확장되고 있습니다. 우리는 거의 한 세기 동안 이것을 알고 있습니다. 세부 사항은 엄청나게 복잡하지만 기본은 과거 어느 시점에서 모든 공간과 물질이 하나의 지점으로 응축되었다는 것입니다. 갑자기 그 지점이 확장되었습니다. 처음에는 엄청나게 더웠지만 자라면서 식었습니다. 그것은 대략 138 억년 전이고 그 이후로 상황이 많이 식었습니다.

그것은 또한 오래 전에 우리 근처에 있었던 은하들이 이제 꽤 멀다는 것을 의미합니다. 그러나 우리가 그들 중 일부를 볼 수있게 해주는 우주의 재미있는 특징이 있습니다. 빛의 속도의 유한 한 특성입니다.

빛은 빠르게 이동하지만 무한히 이동하지는 않습니다. 우리가 우주를 바라 볼 때 우리는 또한 시간을 거슬러 올라갑니다. 10억 광년 떨어져 있는 물체를 본다면 10억 년 전에 그 물체를 떠난 빛을 보고 있는 것입니다. 따라서 망원경은 타임머신과 같습니다. 멀리 볼수록 시간이 더 거슬러 올라갑니다.

하지만 문제가 있습니다. 멀리서 오는 빛은 확장되는 공간을 가로 질러 이동합니다. 그렇게되면 에너지가 손실되고 빛이 에너지를 잃으면 파장이 증가합니다. 파란색에서 시작하는 광자 (빛의 입자)는 충분히 멀리 이동할 때 빨간색으로 이동할 수 있습니다 (다시 말하지만 세부 사항은 복잡하고 단순화하고 있지만이 정도면 충분합니다). 우리는이 현상을 우주적 적색 편이. 무언가 멀어 질수록 더 많이 적색 편이됩니다.

거의 다 왔어. 잠시만 요.

그 동안 우주는 얇은 가스로 가득 차 있습니다. 대부분 수소. 수소 원자는 주위에 전자가 윙윙 거리는 양성자입니다. 우리는 그것을 중성 수소라고 부릅니다. 그러나 고 에너지 광자로 그것을 치면 파편처럼 전자를 떨어 뜨릴 것입니다. 그렇게하려면 자외선이 필요합니다.

우주가 형성된 직후, 너무 뜨거워서 모든 수소가 이온화되었습니다. 그러나 팽창하면서 냉각되었고, 어느 시점(형성 후 수십만 년)이 되면 전자가 양성자와 결합할 수 있을 정도로 냉각되어 수소가 중성이 되었습니다.

그 동안 우주는 투명했습니다. 중성 수소는 가시 광선 (우리가 보는 종류)을 흡수하지 못합니다. 그러나 그때 어떤 일이 일어났습니다. 별과 블랙홀이 형성되었습니다. 그들은 자외선을 뿜어 냈고, 그것은 수소를 다시 이온화하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다. 우리는이 기간을 재 이온화라고 부릅니다. 전자는 자유 로워졌고 좋은 가시 광선 흡수시. 그 당시에는 우주가 다시 불투명해질 정도로 너무 많았습니다. 결국 우주는 전자의 밀도가 떨어질 정도로 충분히 확장되어 전자가 거의없고 그 사이에 멀어졌습니다. 광자와 만나는 광자의 확률이 너무 낮아서 우주가 (다시) 투명 해졌습니다.

여기에 문제가 있습니다. 큰 블랙홀이 주변의 물건을 탐욕스럽게 먹고 그 물건이 강렬하게 빛나고 모든 파장에서 빛을 발산한다고 상상해보십시오. 그 빛 할 수 있었다 우리에게 도달하기 위해 우주를 가로 질러 여행합니다. 근처에 중성 수소가없는 한 말입니다. 그것은 모든 고 에너지 빛을 흡수하고 이온화됩니다.

이제이 모든 것을 종합 해 보겠습니다. 우주는 젊다. J1342 + 0928-우리의 기록을 깨는-새로운 블랙홀이며 매우 방대합니다. 왼쪽과 오른쪽으로 음식을 먹고 방사선을 발산합니다. 근처에는 자외선보다 높은 에너지를 모두 흡수하기에 충분한 중성 수소가 있습니다. 다른 모든 것은 통과하여 지구에 도달하기 위해 130 억 광년 이상을 이동합니다. 우리는 무엇을 보는가?

그 거리에서 빛은 에너지를 잃습니다. 우리는 그것이 적색편이된 것을 봅니다, 제비. J1342 + 0928에서 자외선으로 시작된 것이 이제 우리에게 도달하면 적외선이됩니다! 우리가 그것에서 보는 빛을 가져 와서 플로팅하면, 그래프는 고 에너지 (단파장) 끝에서 아무것도 보여주지 않을 것입니다. 왜냐하면 그것이 모두 흡수 되었기 때문입니다. 수소가 빛을 통과시키는 범프, 그리고 낮은 에너지 (긴 파장)를 가진 빛 다발. 과 그것이 정확히 우리가 보는 것입니다.

퀘이사 J1342 + 0928의 스펙트럼은 거대한 적색 편이를 보여 주며, 이는 갑작스런 왼쪽 빛의 점프로 표시됩니다. 삽입 : 퀘이사는 매우 붉은 빛 (왼쪽)에서는 보이지 않지만 적외선에서는 밝습니다 (오른쪽). 출처 : Eduardo Bañados (Carnegie Observatories) 및 Xiaohui Fan (애리조나 대학교)

이 그래프는 J1342 + 0928이 수직 축에서 얼마나 밝은 지, 수평 축이 에너지, 파장 또는 색상 (모두 같은 것을 말하는 방식이 다릅니다)을 보여줍니다. 에너지는 왼쪽으로 높아집니다. 기본적으로 가시 광선 (그래프의 맨 왼쪽에서 눈으로 보는 종류)에서 볼 수있는 것은 없습니다. 원래는 모두 국소 적으로 흡수되어 이제는 적색 편이 된 고 에너지 빛입니다. 오른쪽으로 이동하면 범프가 있습니다. 이것은 가장 낮은 에너지의 자외선 중성 수소가 통과합니다. 그런 다음 오른쪽에는 고온 부착 디스크의 정상적인 스펙트럼이 표시됩니다.

그 범프의 위치는 빛이 얼마나 적색 편이되었는지 알려줍니다. 그리고 그것은 많은 것입니다. 우리는 그것이 7.5의 적색 편이를 가지고 있다고 말하는데, 이것은 (수학과 우리가 측정하는 방식으로 인해) 빛이 인자에 의해 적색 편이되었음을 의미합니다. 8.54의. 허블을 사용하기 전에 적색 편이 관측을 몇 번 해봤는데 적색 편이 계수가 1 또는 2 인 은하를 보는 것이 일반적이었습니다. 8?! 엄청나 네요! 이 물체는 정말, 정말 멀리 있습니다. 멀리서 모든 빛이 적외선으로 이동되어 가시 광선이 전혀 보이지 않습니다.

사실, 그것이 처음에 발견 된 방법입니다. 천문학 자들은 서로 다른 필터를 사용하여 하늘의 매우 깊은 이미지를 촬영하고 근적외선에서는 보이지 않지만 적외선에서는 더 밝은 물체를 찾습니다. 이는 매우 멀고 밝은 물체의 특징입니다. 그래프 상단에 삽입 된 두 이미지는 왼쪽이 매우 빨간불이고 거기에는 아무것도 없다는 것을 보여줍니다. 오른쪽에있는 것은 적외선이고 거기에 우리의 퀘이사가 있습니다.

더있다. 흡수 된 빛의 양으로 볼 때 J1342 + 0928 주변의 우주에있는 수소는 대략 절반은 중성이고 절반은 이온화 된 것처럼 보입니다. 그것은 우리가 우주가 재 이온화되는 중간에 옳았을 때처럼 그것을보고 있다는 것을 의미합니다! 이 시점에서 우주를 관찰하는 것은 매우 흥미 롭습니다. 여기에는 문자 그대로 그 중간에 표지가 있습니다.

그리고 이것은 정말 멋지고 모든 것이지만 작은 문제 :이 블랙홀은 존재하지 않아야합니다.

J1342 + 0928의 관측은 그것이 태양 질량의 약 8 억 배에 달하는 거대 함을 나타냅니다. 그것은 크며 우리는 우리로부터 수십억 광년 이내에 그런 블랙홀을 많이 볼 수 있습니다. 하지만 블랙홀은 성장하는 데 시간이 걸립니다. 우리가 J1342 + 0928에서 보는 빛은 아주 어렸을 때 방출되었고 전체 우주는 약 7 억년이되었습니다. 이 모든 것에 대해 우리가 지금 알고있는 과학에 따르면, 블랙홀이 그렇게 거대한 크기로 자라기에는 충분한 시간이 아닙니다.

죄송합니다. 그래서 문제가 있습니다. 그것보다 덜 거대하거나 (아마도 수학이 많이 떨어져야 할 것입니다) 블랙홀은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 빨리 성장할 수 있습니다. 나는 그것이 후자라고 생각합니다. 나는 전문가가 아니며 어떻게 작동 할 수 있는지 모르겠지만 (내 변호에서 다른 사람도 마찬가지 임) 가능성이 더 높은 시나리오로 보입니다.

이제 흥미로운 부분이 있습니다.이 J1342 + 0928은 아마도 그 시대의 블랙홀에는 일반적이지 않을 것입니다. 내가 왜 이렇게 말합니까? 하늘에있는 물체를 완전히 새로운 장소 (또는 시간)에서 찾을 때 가장 밝은 물체 중 하나를 먼저 찾을 가능성이 있기 때문입니다. 초대형 블랙홀에 관해서는 더 크고 더 큰 블랙홀이 더 밝을 가능성이 높습니다. 통계적으로 말하자면, 이것은 아마도 당시 존재했던 가장 큰 블랙홀 중 하나 일 것입니다. 이상치입니다. 천문학 자들은 우리가 찾을 수있는 전체 하늘에 이와 같은 것이 10-100 개 밖에 없을 것이라고 추정합니다.

다시 말해서, 확률에 대해 말하자면, 이런 일이 발생하는 비정상적인 상황이 있었다고 생각하는 것은 너무 어리석지 않습니다. 예를 들어, 2 ~ 3 개의 작은 블랙홀이 먼저 형성된 다음 충돌하고 합쳐져 훨씬 더 큰 블랙홀을 형성 할 수 있습니다. 물질의 축적을 통해 더 작은 것을 형성하는 것은 가능합니다. 최근 연구에 따르면 얼마나 큰지는 말하기 어렵지만 정말 큰 것을 조기에 얻을 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

나는 여기서 뱉어 내고있다. 어쨌든 J1342 + 0928은 기록을 깨는 사람이자 까다로운 문제입니다. 우주가 어렸을 때 어땠는지에 대한 우리의 생각은 약간의 조정이 필요합니다.

하지만 비밀을 알고 싶어? 굉장합니다! 과학자들은 좋은 미스터리를 좋아합니다. 이것이 우리 대부분이 애초에 과학자가 된 가장 큰 이유 중 하나입니다. 또는 적어도 그것은 과학자들이 머무르다 과학자입니다. 과학은 단순히 물건을 암기하고 우리가 이미 가지고있는 지식 더미에 추가하는 것이 아닙니다. 그것은 말이되지 않는 것을 찾고 자연이 제공하는 단서와 증거를 사용하여 우리가 놓친 것을 알아내는 것입니다.

과학은 우리 인간이하는 가장 멋진 일 중 하나입니다. 그것은 우주 자체를 이해하고 있습니다. 그 우주가 우리의 이전 이해에 협력하고 따르지 않는 것처럼 보일 때에도.


블랙홀은 정말 구멍입니까? 아니면 더 많은 공?

내가 알기로 블랙홀은 엄청나게 밀도가 높기 때문에 중력이 빛의 속도보다 더 큽니다. 그렇다면 왜 구멍에 대한 아이디어가 있습니까? 마치 간다 어딘가에? 나는 그것이 주변의 모든 것을 안쪽으로 끌어 당기는 물질의 큰 공처럼 더 상상합니다, 내가 틀렸습니까?

그것이 "구멍"이라고 불리는 주된 이유는 일단 무언가가 떨어지면 다시 나오지 않기 때문입니다. 그것은 모든 의도와 목적에있어서 우주의 구멍입니다. 사실, 더 구체적으로는 4 차원 구멍으로 구체 3 차원 공간에서. 가상의 웜홀도 마찬가지입니다. 영화 인터 스텔라 (Interstellar)는 지금까지 영화에서 본 웜홀을 가장 정확하게 묘사 한 것 같습니다.

보세요, 내 문제입니다. 내가 구멍을 상상할 때, 나는 천 조각이나 무언가에있는 구멍을 상상합니다. 땅에 물건을 넣을 수있는 구멍이 아닙니다. 그리고 그 gif에 관해서는 공으로 설명하겠습니다. 구멍이 아닙니다. 왜냐하면 그것은 물건으로 가득 차 있기 때문입니다. (나에게) 구멍은 공간 / 물건의 부족입니다. 어쩌면 의미론 일 수도 있습니다. 아마도 과학자들은 "Black Ball"이라는 용어를 좋아하지 않을 것입니다. 아니면 처음에 블랙홀이 무엇인지에 대한 명확한 개념이없는 것 같습니다. 맞습니까?

솔직히 말해서 블랙홀이 어떻게 생겼는지에 대한 정보가 너무 많지 않습니다. 교과서와 웹 사이트의 모든 이미지는 예술가의 인상과 인식 일뿐입니다. 블랙홀의 개념 (모든 것을 중앙으로 끌어 당김)은 과학적으로 사실입니다.

회전하지 않는 블랙홀은 실제로 구형 대칭입니다. 그러나 대부분의 실제 블랙홀은 회전하며 일반적으로 빠르게 회전합니다. 따라서 그들은 구형 대칭이 아니며 회전축에 대해 원통형 대칭입니다. 블랙홀의 급속한 회전은 블랙홀 주변의 공간을 왜곡하고 이것이 적도 주변에 디스크 (증착 디스크라고 함)가 생기는 원인이됩니다. 시뮬레이션에 따르면 떨어지는 물질이이 원반으로 당겨지고 일부 물질이 블랙홀로 떨어지고 일부는 극을 따라 쏘아 져서 아마도 보았던 제트가됩니다. 물질이 제트에 발사되는 정확한 방법은 아직 연구 중이지만, 부착 디스크의 이온화 플라즈마에있는 자기장이 역할을하는 것으로 믿어집니다.

(회전하지 않는) 블랙홀쪽으로 떨어지면 시각적으로 땅에있는 것처럼 2D 구멍에 떨어지는 것과 같은 것을 관찰하십시오. 블랙홀 근처의 복사 현상은 이것을 생존 할 수 없게 만들 것이지만, 적어도 우리는 매우 큰 블랙홀을 선택할 수 있습니다. 이것은 중력 변화의 훨씬 작은 기울기를 제공 할 것입니다. 그래서 우리는 스파게티 화에 의해 죽지 않을 것입니다. (Spaghettification : 예를 들어 다리가 상체보다 훨씬 강하게 아래로 당겨질 때. 그라디언트가 너무 강해서 모든 유형의 물질이 분리 될 수 있습니다.)

블랙홀에는 세 가지 흥미로운 "부분"이 있습니다.

우리의 이론 "일반 상대성 이론"과 "양자 역학"이 동시에 사용되기 때문에 우리가 많이 말할 수없는 특이점, 그리고 우리는 이것들의 통일을 아직 달성하지 못했습니다.

이벤트 지평선, 그 너머의 움직임 아무것도 (빛 포함) 더 이상 특이점에서 멀어 질 수 없습니다. 즉, EH 내부의 모든 방향은 특이점을 가리 킵니다.

귀하의 질문에 대한 제 의견을 제시하는 광자 구. 지구에 가까운 접선에 광선을 보내면 직선을 유지하지 않고 중력이 공간을 구부리기 때문에 곡선이됩니다. 블랙홀에서도 똑같이하면 똑같은 일이 일어납니다. 그러나 전송하는 접선 광선과 특이점 사이의 최단 거리가 이벤트 지평선 반경의 1.5 배에 불과하면 광선이 너무 많이 구부러져 이후에는 블랙홀 주변의 원을 그리게됩니다. 실제로 현실은 계산이 원하는만큼 무균 상태가 아니기 때문에 결국이 길을 떠날 것입니다.

접선 광선이 반경의 1.5 배보다 이벤트 지평선에 조금 더 가깝게 보내지면 빛이 블랙홀로 나선형으로 들어가 광선을 보낸 EH에 더 가까울수록 궤도가 점점 줄어들게됩니다.

이제 블랙홀로 자신을 똑바로 보내는 것을 상상해보십시오. 아래를 내려다 보면 완전히 검은 색이 아닌 작은 검은 색 구를 볼 수 있으며, 물론 그 지역에는 별이 뿌려져 있지 않습니다. 가까워 질수록 더 커질 수 있지만 주변 공간이 유리 렌즈를 통해 왜곡 된 것처럼 보인다는 사실을 점점 더 인식하게 될 것입니다.

결국 광자 자체가 당신의 시야를 지배하기 시작할 것입니다. 접선 (및 기타) 광선이 특이점쪽으로 구부러져 있기 때문에 왜곡 된 것처럼 보입니다. 당신 아래에는 검은 구체 만있을 것입니다. 그러나 이제 당신은 광자 구 거리 자체에 도달하기 시작했습니다. 당신을 향해 다가오는 우주 공간에 대한 당신의 시야는 당신이 아직 사건의 지평선에 있지 않더라도 블랙홀 주변의 원 / 구에서 점점 더 왜곡 될 것입니다.

더 이상 흑체쪽으로 떨어지는 것처럼 보이지 않습니다. 대신 눈이 광자 구체를 통해 떨어지는 정확한 순간에 도달합니다. 여기서 보는 것이 상반 구와 하반 구로 분리됩니다. 하나는 당신 위에 적절한 별 이미지를 보여줄 것입니다. 이것은 당신이 눈을 수직 중앙으로 낮추면 점점 더 왜곡되고, 당신이 보는 것은 실제로 당신 위에있는 별들뿐만 아니라 반대편에있는 별들입니다. 블랙홀, 광선이 주위를 돌고 있기 때문입니다.

수직 중앙 아래에는 검은 색 만 보이지만 마치 당신은 현재 2D 구멍에 빠지다 지상에서. 더 가파른 각도의 빛은 여전히 ​​블랙홀에서 멀어 질 수 있지만 확실히 멋진 별이 빛나는 하늘은 아니기 때문에 눈에 부딪 힐 수있는 에너지적인 이벤트가 아래에있을 것입니다.

당신이 사건의 지평선을 향해 계속 떨어지면, 별들과 함께 왜곡 된 상반 구는 당신 위에있는 원형 이미지로 후퇴 할 것이고, 아래의 모든 것은 시각적 에너지 사건들과 함께 그저 검은 색일뿐입니다. 결국 별은 사건의 지평선을 만나기 바로 직전에 바로 당신 바로 위의 바늘과 같은 점이 될 것입니다.

이론적으로는 모든 벡터가 이벤트 지평선으로 떨어지는 동안 점점 더 시작되는 특이점을 향하는 모든 벡터가 발생하기 때문에 지평선을 건너는 것을 깨닫지 못할 것입니다.

몸의 입자가 항상 어느 정도 움직이기 때문에 블랙홀에서 멀리 떨어진 물질의 움직임은 사건의 지평선에 가까워 질수록 점점 더 불가능해진다는 가설을 세울 수 있습니다. 도착하기도 전에 고장이납니다. 편집 : 분명히 아닙니다. 취소 선 텍스트에 대한 2 일 전 게시물입니다. 아마도, 당신은 아무것도 알아 차리지 못하고 계속 작동합니다.


인공 지능의 문제

또 다른 우려는 인공 지능이었습니다. 여기서 우려는 그다지 실존 적이 지 않았습니다. 이 말은 화자들이 어떤 컴퓨터가 의식으로 깨어나 인류가 노예가되어야한다고 결정하는 것을 두려워하지 않았 음을 의미합니다. 그 대신 위험은 더 미묘하지만 그다지 강력하지 않았습니다. 우리의 가장 위대한 논픽션 작가 중 한 명인 Susan Halpern은 다음 주제에 초점을 맞춘 통찰력있는 강연을했습니다. 인공 인공 지능의 측면. 현대 AI 시스템의 핵심 인 기계 학습 알고리즘이 얼마나 "취약한"기계 학습 알고리즘이 있는지에 대한 수많은 예를 살펴보면서 Halpern은 이러한 시스템이 전혀 지능적이지 않고 제작자의 모든 편견 (종종 무의식적)을 전달하는 방법을 정확히 파악할 수있었습니다. 예를 들어, 안면 인식 알고리즘은 유색 인종 여성의 얼굴을 구별하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 알고리즘에서 배운 "훈련 데이터 세트"가 이러한 인간을 대표하지 않았기 때문일 가능성이 높습니다. 그러나 이러한 기계는 데이터에 의존하고 "데이터는 거짓말을하지 않는다"고 가정하기 때문에 이러한 시스템은 정의에 대한 결정에서 보험을받는 사람에 대한 결정에 이르기까지 모든 것에 배포됩니다. 그리고 이것은 사람들의 삶에 지대한 영향을 미칠 수있는 결정입니다.

그런 다음 감시 자본주의와 감시 국가의 서비스에 AI가 배치되는 일반적인 추세가있었습니다. 전자의 경우, 후자의 구매 결정을 흔들리는 측면에서 당신의 행동이 항상 감시되고 사용되며, 당신은 항상 권력을 가진 사람들에게 감시를 받고 있습니다. 이런!


"The Unicorn"– 지금까지 발견 된 지구에서 가장 가까운 블랙홀

과학자들은 기록상 가장 작은 블랙홀 중 하나를 발견했으며 현재까지 지구에서 가장 가까운 블랙홀을 발견했습니다.

연구자들은 그것을 "The Unicorn"이라고 불렀습니다. 부분적으로는 그것이 지금까지 일종의 종류이기 때문이며 부분적으로는 Monoceros – "The Unicorn"이라는 별자리에서 발견 되었기 때문입니다. 연구 결과는 2021 년 4 월 21 일 저널에 게재되었습니다. Royal Astronomical Society의 월간 공지.

오하이오 주립 대학의 천문학 박사 과정 학생이자 오하이오 주립대 대통령 펠로우 인 타 린두 자야 싱헤 (Tharindu Jayasinghe)는“데이터를 보면이 블랙홀 (유니콘)이 방금 튀어 나왔습니다.

유니콘은 우리 태양 질량의 약 3 배로 블랙홀에 비해 작습니다. 이 질량의 블랙홀은 우주에서 거의 발견되지 않았습니다. 이 블랙홀은 지구에서 1,500 광년 떨어져 있으며 여전히 은하수 안에 있습니다. 그리고 Jayasinghe가 분석을 시작하기 전까지는 본질적으로 눈에 띄지 않게 숨어있었습니다.

블랙홀은 적색 거성의 동반자로 보이는데, 이는 둘이 중력으로 연결되어 있음을 의미합니다. 과학자들은 블랙홀을 볼 수 없습니다. 정의에 따라 블랙홀은 시각적으로뿐만 아니라 천문학 자들이 빛과 다른 파장을 측정하는 데 사용하는 도구에 있어서도 어둡습니다.

하지만이 경우에는 블랙홀의 동 반성을 볼 수 있습니다. 그 별은 KELT를 포함한 망원경 시스템에 의해 잘 문서화되었으며, 현재 오하이오 주에서 부족한 ASAS-SN의 전신인 ASAS는 오하이오 주에서 제외되고, TESS는 우리 태양계 외부의 행성을 검색하는 NASA 위성입니다. . 이에 대한 데이터는 널리 사용 가능했지만 아직 이러한 방식으로 분석되지 않았습니다.

Jayasinghe와 다른 연구자들이이 데이터를 분석했을 때, 그들은 볼 수없는 무언가가 적색 거성 궤도를 도는 것처럼 보이며, 그 별의 빛이 궤도 주변의 여러 지점에서 강도와 모양이 변하는 것을 발견했습니다.

그들은 무언가가 적색 거성을 잡아 당기고 그 모양을 바꾸고 있다는 것을 깨달았습니다. 조석 왜곡이라고 불리는 그 당기는 효과는 천문학 자에게 무언가가 별에 영향을 미치고 있다는 신호를 제공합니다. 한 가지 옵션은 블랙홀 이었지만, 그것은 우리 태양 질량의 5 배 미만으로 작아야합니다. 천문학 자들이“질량 간격”이라고 부르는 크기의 창으로 떨어집니다. 최근에야 천문학 자들이 그 질량의 블랙홀이 존재할 수 있다고 생각했습니다.

연구 공동 저자이자 오하이오 주립대 천문학 교수이자 대학의 저명한 학자 인 크리스 스타 넥은“우리가하는 일인 다른 방식으로 보면 다른 것을 발견하게됩니다. "타린 두는 다른 많은 사람들이 본 것을보고 블랙홀 일 가능성을 무시하는 대신"그게 블랙홀 일 수 있다면 어떨까요? "라고 말했습니다."

그 조석 방해는 보이지 않는 동반자 인 블랙홀의 조력에 의해 생성됩니다.

"달의 중력이 지구의 바다를 왜곡하여 바다가 달을 향해 부풀어 오르고 밀물을 생성하는 것처럼 블랙홀도 별을 한 축이 다른 축보다 긴 축구 모양으로 왜곡시킵니다." 이 연구의 공동 저자이자 오하이오 주립 천문학 과장이자 대학의 저명한 학자 인 토드 톰슨은 말했다. "가장 간단한 설명은 블랙홀이라는 것입니다.이 경우 가장 간단한 설명이 가장 가능성이 높습니다."

적색 거성의 속도, 궤도의주기 및 조력이 적색 거성을 왜곡 한 방식을 통해 블랙홀의 질량을 알려 주었고,이 블랙홀은 태양 질량의 약 3 배 또는 태양 질량의 3 배라고 결론을 내 렸습니다. 태양.

지난 10 년 동안 천문학 자와 천체 물리학 자들은 그들이 사용한 시스템과 접근 방식이 블랙홀을 찾을 수있을만큼 정교하지 않았기 때문에 블랙홀을 찾지 못하는지 궁금해했습니다. 아니면 그들은 단순히 존재하지 않았을까요?

그런 다음 약 18 개월 전에 Thompson이 이끄는이 오하이오 주립 연구팀의 많은 구성원이 저널에 과학 기사를 발표했습니다. 과학, 이러한 유형의 블랙홀이 존재했다는 강력한 증거를 제공합니다. That discovery motivated Jayasinghe and others, both at Ohio State and around the world, to search in earnest for smaller black holes. And that evaluation led them to the Unicorn.

Finding and studying black holes and neutron stars in our galaxy is crucial for scientists studying space, because it tells them about the way stars form and die.

But finding and studying black holes is, almost by definition, difficult: Individual black holes don’t emit the same kind of rays that other objects emit in space. They are, to scientific equipment, electromagnetically silent and dark. Most known black holes were discovered because they interacted with a companion star, which created a lot of X-rays – and those X-rays are visible to astronomers.

In recent years, more large-scale experiments to try and locate smaller black holes have launched, and Thompson said he expects to see more “mass gap” black holes discovered in the future.

“I think the field is pushing toward this, to really map out how many low-mass, how many intermediate-mass and how many high-mass black holes there are, because every time you find one it gives you a clue about which stars collapse, which explode and which are in between,” he said.

Other Ohio State researchers who co-authored this paper include Chris Kochanek, Dominick Rowan, Patrick Vallely, David Martin and Laura Lopez.


A Supermassive Black Hole’s Fiery and Furious Wind

When you think of black holes, you probably think they are chaotic destroyers of all, wandering through space devouring everything in their path, and once something gets too close, it’s gone forever.

That’s a little unfair. Actually, a lot unfair. They only eat stuff that’s nearby, for one thing. And for another, they’re sloppy eaters. Not everything falls straight down their gullet a lot of it can swirl around the black hole in what’s called an accretion disk. Material in that disk can be heated to terrifyingly high temperatures, millions of degrees, causing it to glow fiercely bright. It can blast out X-rays, and even create an intensely strong wind of material that flows away from the black hole.

We also know that every big galaxy we look at has a supermassive black hole in its very center. If that black hole has gas and matter falling into it, the accretion disk can be huge and ridiculously, soul-crushingly bright. The luminosity of such an object can easily outshine the hundreds of billions of stars in the host galaxy, and make the black hole visible clear across the Universe.

This sets up an interesting problem. When you have a monster in the middle like that, how does it affect the rest of the galaxy? A curious fact was discovered many years ago the mass of the black hole in a galaxy seems to correlate with how the stars in the galaxy orbit. You might think “duh” to that, but hang on. Even though a black hole can have a mass of a billion times the Sun, that’s a teeny tiny fraction of the mass of a galaxy with a few hundred billion stars in it.

Somehow, the black hole is affecting the galaxy around it on a huge scale. 어떻게?

Artist's conception of a black hole with material swirling around it in an accretion disk, and also a jet of matter blasting away from it. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech

The obvious way is through this wind, this cosmic hurricane of particles blasting outward from it at high fractions of the speed of light. Studying that wind is maddeningly difficult, though. For example, when we look right at the center of the galaxy, all we can see is the extremely narrow slice of gas between us and the black hole. That gas absorbs the light coming from the accretion disk, blocking it. As it happens, different kinds of atoms block different colors of light. One type of iron, for example, that has a lot of its electrons ripped away from the intense energy blasting away nearby, is really good at absorbing a very specific wavelength of X-rays.

That can tell you something about the gas, like how hot it is, and how fast the gas is moving away from the black hole. But what it doesn’t tell you is the overall shape of the wind. Is it blowing out spherically, like an expanding balloon, or is it focused into narrow beams?

Lots of black holes have those beams screaming away from them. We know this because we can see them. But not every black hole has them. So how can you figure out the shape of the wind?

Some astronomers have just announced they found a way. The black hole they observed is a billion-solar-mass beast in the center of the galaxy PDS 456, which is about 2 billion light-years away. It’s fairly well studied, and is a good example of a typical “active galaxy,” one with an actively feeding black hole in its core.

They observed it using two different observatories: XMM-Newton and NuSTAR. Both can sort incoming X-rays into their individual energies (think of that like color in light we see). XMM-Newton could see the gas blocking the black hole directly, but can’t detect any gas anywhere else. NuSTAR, however, is able to see the kind of X-rays that would be coming from gas surrounding the black hole … and it did. Looking at the spectrum of the X-rays, it found the unmistakable signature of gas expanding outward in a sphere (if you want technical stuff, it saw a classic P-Cygni profile).

This is a big deal. The geometry of the expanding wind can tell us its total energy. Think of it this way: Imagine you have a 1-watt light bulb. It looks pretty dim, because it’s sending light out in all directions. Only a little bit of the light is heading into your eye. But if I have a flashlight, it focuses the energy emitted, so it can gather up all the light being wasted in other directions and beam it toward you. The bulb in a flashlight can be a lot dimmer, but still look brighter to you because of that.

The nearby active galaxy Centaurus A, spewing out material from its central black hole. Credit: NASA/CXC/U.Birmingham/M.Burke et al.

And that’s the basis of these new observations. They saw that the wind from the black hole is expanding in all directions, which means the astronomers could determine the overall physical nature of the wind. It turns out the black hole is blasting a wind that totals 10 times the Sun’s mass every year—and mind you, that vast amount of stuff is screaming out at tens of thousands of kilometers 초당. If I’ve done my math right (and I have I checked), that means the mechanical energy in that wind is a staggering 10 trillion times the total energy the Sun emits every second.

And that wind is blowing outward in all directions, so it can easily affect the gas around it, even thousands of light-years away. This in turn would affect how stars form in a galaxy, and explain the relationship we see between the black hole and the stars in the galaxy around it.

And here’s the really cool thing: We think those big black holes form at the same time as the galaxy itself. As the zillions of tons of gas swirl around in the proto-galaxy, assembling itself into stars, some of it is falling into the nascent black hole in the center of that maelstrom. It forms a disk around the black hole, heats up, and starts to blast out a wind. This wind slams into the gas around it, 모두 around it, blowing it hither and yon.

When the galaxy finally coalesces as a massive island universe of billions of stars, the motions of the stars themselves still have the fingerprint of the black hole’s wind imprinted on them, even billions of years later. And that wind may have helped trigger more stars being born as it rams into and compresses the gas around it, just as it can also shut down star formation by blowing that gas away.

Our galaxy, the Milky Way, has such a black hole in the middle. It’s not a big one as they go, a mere 4 million times the mass of the Sun. But 10 billion years ago, when our galaxy was forming, it may have been active, and may have affected the young galaxy around it as well.

When you go outside at night and look at the stars, think on that. If you can see Sagittarius, you’re looking toward the center of our galaxy, where that monster dwells. It’s surrounded by billions of stars, so distant from us their light merges into a soft glow. But they’re there, those myriad stars, and their motions, their formation, even their existence itself may have been profoundly influenced by a black hole that we didn’t even know existed until a few decades ago.


Does Light Lose Energy As It Travels The Universe?

As a wave of light travels through the universe, does it lose energy? For example, what is the wavelength of 450 nm (blue) light after traveling a trillion (1,000,000,000,000) km in the universe? Thank you very much.

플랑크가 관찰 한 우주 마이크로파 배경 (CMB)의 이방성. The CMB is a . [+] snapshot of the oldest light in our Universe, imprinted on the sky when the Universe was just 380,000 years old.

ESA and the Planck Collaboration (CC BY-SA 3.0 IGO)

It does! This loss of energy is usually officially termed a cosmological redshift, and it’s an interesting combination of the way that light moves through space, and the nature of our Universe’s expansion.

Light behaves both as a particle and as a wave. Depending on the situation, it can be easier to talk about photons the light particle, or light waves- for travelling the vast distances of space, either works. However, light’s energy is very tightly tied to one of its more wave-like properties - its wavelength. Wavelength measures the distances between peaks, and can be used to measure the distances between ocean waves, or it can be used to very precisely measure the color of light reaching your eyes or a camera. The shorter the wavelength of light, the bluer the color. The bluer the light, the more energy it has, and things like gamma rays and X-rays have more energy still than anything our eyes can detect.

This new false-colored image from NASA's Hubble, Chandra and Spitzer space telescopes shows a giant . [+] jet of particles that has been shot out from the vicinity of a type of supermassive black hole called a quasar. Different wavelengths of light are reflected in the different colors.

So let’s imagine that we have a space three feet long, and a flexible spring, almost three feet long. To reach from one edge of our space to the other, we’ll have to stretch the spring a little, but the distance between the coils won’t be very large. If we started to extend the spring, and suddenly found that our space had doubled in size, we’d have to stretch the spring much further, and the distance between coils would be much greater.

This is fundamentally what happens to light, as it travels through an expanding universe. The universe as a whole is expanding, meaning that the space between many galaxies is increasing. As light travels away from a galaxy, the Universe is continually expanding, meaning that the distance the light needs to travel is continually increasing as well. As space stretches out underneath a beam of light, its wavelength increases, and its energy decreases. Measuring this loss of energy is one of the main ways that distance is now measured in the Universe. This metric works well because we have a good sense (from other measurements) of how fast the Universe has been expanding, and what the energy loss should be for light which began its journey at an earlier time.

This artist's concept puts solar system distances in perspective. The scale bar is in astronomical . [+] units, with each set distance beyond 1 AU representing 10 times the previous distance.

However, a trillion kilometers, on an astronomical standard, is still relatively small. A trillion kilometers is roughly a tenth of a light year (about five weeks of light travel time). This distance is sufficiently small that a more useful unit is the astronomical unit (au) which measures the distance between the Earth and the Sun. A trillion kilometers is about 10,000 au. On the scale of our solar system, this would stretch from the Sun to not quite out into the Oort cloud. This distance would put you way past Pluto, which orbits our sun at around 40 au from the Sun, and well past any hypothetical Planet 9, which is supposed to hang out around 200 au from the Sun.

As distant as these measures are, this measures only our very closest cosmic neighborhood, and in this regime, space is not expanding. Everything within our Galaxy is bound gravitationally to each other much more tightly than the expansion of the Universe can pull apart. The expansion is not so rapid that it is able to shear the Galaxy apart. Light’s loss of energy really only comes into play at much larger scales, far beyond the nearest galaxies.


Laser beam orientation controls light's quantum properties

Development of quantum computers and quantum communication systems depends, in part, on establishing a technique for controlling the quantum state of photon pairs. Credit: agsandrew/iStock/Thinkstock

Quickly switching the orientation of a laser beam enables control over the quantum properties of light.

Classical computers process data as a series of ones and zeros known as bits in contrast, quantum computers encode information into the physical properties of an information unit known as a quantum bit, or qubit. Two or more qubits are then able to link together to speed up the processing efficiency, enabling quantum computers to tackle mathematical problems beyond the capability of conventional machines. However, reliably creating the precise multiple qubits required for quantum-computer protocols remains a challenge.

Individual packets of light—photons—are quantum mechanical systems that could act as qubits. A photon stores information in its polarization—the plane in which its associated electric field oscillates. Recently, Leonid Krivitsky at the A*STAR Data Storage Institute in Singapore and co‐workers demonstrated a technique that can create pairs of photons within a broad class of quantum states.

"The ability to generate well-controlled quantum states of light is essential for quantum optics and quantum information experiments," says Krivitsky. "Whereas methods are well developed for generating arbitrary pure states of photons, there are limited approaches to creating mixed states."

Krivitsky and co-workers started by aiming a linearly polarized laser beam at a crystal. The nonlinear optical properties of the target meant that the incoming light generated pairs of photons in a quantum state known as a Bell state. The photons paired in a Bell state are either both horizontal or both vertical, with equal probability. Two such Bell states are achievable depending on the polarization of the laser light.

The researchers controlled the laser light using a device known as a liquid crystal retarder (LCR), which can quickly rotate optical polarization. By changing the shape of the voltage driving the LCR, the researchers blended the two Bell states into mixed states of any desired purity and entanglement.

Preparation of a quantum state with a specific mixture of probabilities of horizontal or vertical photons is crucial for some quantum algorithms, but previous approaches have involved complicated optical equipment. "Our method does not require a sophisticated optical setup," says Krivitsky. "It is versatile—it can be plugged into any existing setup—and is insensitive to mechanical vibrations."

The team is now working to find an equally simple detection method so that the results of a quantum calculation can be 'read out'. "We are developing an advanced protocol that can directly and quickly characterize these mixed states," says Krivitsky.


A physicist disappears into a mini black hole created by the CERN particle accelerator (Switzerland – Geneva)

A physicist working at the CERN (the European Organization for nuclear research) has been sucked into a mini black hole created by the Large Hadron Collider (LHC) located a few kilometres from Geneva in Switzerland, astride the Franco-Swiss border.

The French scientific information website ScienceInfo.fr recently reported a strange case of the unexplained disappearance of a CERN physicist carrying out maintenance work on the beam tubes guiding high-energy particles in the Large Hadron Collider (LHC).

After a thorough investigation carried out by the State’s highest atomic safety authorities, forensic investigators have just reached their conclusion: in all likelihood, the physicist was drawn into a quantum black hole, also known as a mini black hole, initiated during the accelerator’s operation in a very specific mode.

As we already explained in a previous article, clouds of stray electrons may remain trapped on the walls of the Large Hadron Collider in which beams of particles circulate at a speed close to the speed of light.

To dissipate and drive out the residual electron cloud, the accelerator has to be brought to the limit of its maximum permissible capacity to stealthily circulate very high-energy flows of particles. A mini black hole was probably created during this rather unusual mode of operation of the Large Hadron Collider, literally snapping up the physicist located near the fleetingly-created space/time vortex.

All this is very bad news for the CERN whose image as the world’s largest and most prestigious scientific laboratory is likely to be tarnished. The media coverage of this news has caused great concern among the population as what once fell within the realm of collective fantasy now seems to have become an unfortunately reality.

Rumours are already circulating on the Internet with the CERN being referred to as a “black hole factory” and suggesting that the Earth could soon be engulfed by even larger black holes which would project us into parallel universes or cause the imminent opening of the gates of Hell. A possibility which had also reluctantly been raised by Stephen Hawking in an interview with the press.

Collective hysteria is what the scientific organisation feared more than anything else and it is now worried that its highly complex experiments, designed solely for the purpose of studying the basic constituents of matter in an attempt to discover the secret behind the physical laws that govern the Universe, may now be stopped unconditionally.

Pending the decision of the nuclear supervisory authorities, CERN physicists are doing their best to try to remain in contact with the unfortunate traveller. And, indeed, all does not seem lost. Each day, scientists initiate new mini black holes in an attempt to keep in touch with the physicist. Small boxes containing food, water and a flash light are regularly thrown into each fleeting mini black hole similar to the one which swept away the unfortunate missing person.


비디오보기: ფაქტები შავ ხვრელზე, რა საფრთხეს გვიქმნის და როგორ კვდებიან შავი ხვრელები (구월 2022).


코멘트:

  1. Tyronne

    나는 당신이 마음에 무엇을 이해하지 못하셨나요?

  2. Eliaures

    축하합니다. 어떤 말 ..., 화려한 생각

  3. Kiramar

    그리고 당신의 아주 좋은 문구없이 우리는 무엇을 할 것인가



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