Mówi: | dr hab. Andrzej Dragan |
Firma: | Instytut Fizyki Teoretycznej, Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego |
Nobel przyznany za badania nad czarnymi dziurami. Przełomowe odkrycia pozwolą poznać przeszłość Wszechświata
W 2020 roku Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki trafiła do trójki badaczy zaangażowanych w badania związane z wyjaśnieniem fenomenu czarnych dziur. Komitet docenił duet naukowców odpowiedzialnych za obserwacyjne potwierdzenie istnienia supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki Drogi Mlecznej oraz fizyka, który opracował matematyczny wzór procesu powstawania czarnej dziury z zapadających się gwiazd.
– Połowę Nagrody Nobla dostał fizyk teoretyk i matematyk Roger Penrose za badania nad czarnymi dziurami. Drugą połowę otrzymali dwaj astronomowie, którzy obserwując ruchy gwiazd w pobliżu centrum galaktyki, zrekonstruowali źródło pola grawitacyjnego odpowiedzialne za ten ruch. Tym źródłem jest bardzo ciężki i bardzo mały obiekt, czyli coś, co dobrze pasuje do opisu czarnej dziury – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje dr hab. Andrzej Dragan z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
Teorie o istnieniu obiektów kosmicznych tak masywnych, że są w stanie pochłaniać nawet światło słoneczne, rozważano już pod koniec XVIII wieku. Jednak dopiero sformułowanie ogólnej teorii względności przez Alberta Einsteina dopuściło istnienie obiektów tego typu. W 1965 roku Roger Penrose przekuł teorię w dowód matematyczny i zaprezentował wzór, który potwierdzał proces powstawania czarnych dziur, za co został właśnie wyróżniony Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.
Wkład Reinharda Genzela oraz Andrei Ghezy w badania nad zjawiskiem czarnych dziur polegał zaś na udowodnieniu, że za powłoką pyłową w gęstym centrum naszej galaktyki znajduje się grupa gwiazd okrążająca z dużą prędkością masywny obiekt ulokowany w samym jej centrum. W toku badań udało się ustalić, że jest nim supermasywna czarna dziura Sagittarius A*. To odkrycie pozwoliło z kolei ustalić, że wszystkie galaktyki o dużej masie orbitują wokół supermasywnej czarnej dziury.
– Czarna dziura w centrum naszej galaktyki ma masę mniej więcej 5 mln mas Słońca i jest obiektem punktowym, czyli czymś, co jest nieskończenie małe. Wokół tej czarnej dziury rozciąga się horyzont zdarzeń. Przekroczenie tej powierzchni to bilet w jedną stronę, nie można wrócić zza horyzontu. Na nim zatrzymuje się czas i dzieją się różne dziwne rzeczy. Są to bardzo abstrakcyjne obiekty i właśnie dzięki badaniom Penrose’a i obserwacjom dwóch pozostałych laureatów wiemy, że takie rzeczy rzeczywiście istnieją i są całkiem namacalne i obecne w naszej galaktyce – wyjaśnia ekspert.
Na przestrzeni ostatnich kilku lat dokonano wielu ważnych odkryć związanych z czarnymi dziurami. Jedno z najgłośniejszych było związane z premierą filmu „Intelstellar”. Na potrzeby tej produkcji reżyser Christopher Nolan zatrudnił w roli eksperta fizyka Kipa Thorne’a, który miał za zadanie wypracować matematyczny model zachowania cząsteczek krążących wokół czarnej dziury. Obliczenia posłużyły do stworzenia wiernej, wielkoskalowej rekonstrukcji czarnej dziury z podwójnym dyskiem akrecyjnym.
Z kolei w 2019 roku po raz pierwszy udało się sfotografować obraz wokół czarnej dziury za pośrednictwem Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (Event Horizon Telescope). EHT składa się z ośmiu naziemnych radioteleskopów zaprojektowanych specjalnie z myślą o badaniu czarnych dziur. Obserwacje przeprowadzone w galaktyce Messier 87 pozwoliły zaprezentować pierwsze dowody wizualne na istnienie supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk.
– Często badania naukowe prowadzą do nieoczekiwanych zastosowań, które trudno przewidzieć. Dzięki znajomości fizyki czarnych dziur możemy używać ich do badania bardzo odległych obszarów kosmosu, które są niedostępne w jakikolwiek inny sposób. Zazwyczaj bada się światło dochodzące do nas z gwiazd, ale często jest ono zaburzone przez materię, która znajduje się po drodze. Natomiast czarne dziury zderzając się, emitują fale grawitacyjne, które możemy obserwować. I te fale grawitacyjne mogą nam posłużyć do stworzenia mapy radarowej, która pozwoli powiedzieć, gdzie co jest, jaka jest struktura Wszechświata czy jaki jest rozkład materii – wskazuje dr Andrzej Dragan.
Czytaj także
- 2020-11-25: Odkryto nowe, grafenowe kwazicząsteczki. W przyszłości mogą powstać oparte na nich komputery nowej generacji [DEPESZA]
- 2020-10-15: Dziura ozonowa jest już wielkości Antarktydy. Ścisłe przestrzeganie zakazu emisji chemikaliów może zahamować zmiany klimatyczne [DEPESZA]
- 2020-10-12: Naukowcy wynaleźli nieograniczone źródło czystej energii. Zbudowane na bazie grafenu czujniki czy małe urządzenia mogą nie wymagać już zasilania [DEPESZA]
- 2020-10-12: Kwantowa teoria grawitacji może zmienić rozumienie czasu i przestrzeni. Pozwoli opracować m.in. nowe metody geolokalizacji
- 2020-09-07: Detektory kosmiczne wykryły największe z dotychczasowych źródeł fal grawitacyjnych. Zdaniem naukowców zdarzenie jest bardzo nietypowe [DEPESZA]
- 2020-07-03: Nowa strategia CERN ma pomóc odkryć tajemnice Wszechświata. Naukowcy będą też opracowywać rewolucyjne technologie i innowacyjne terapie medyczne [DEPESZA]
- 2020-06-25: Powstał najszybszy komputer kwantowy na świecie. Pomoże rozwiązać skomplikowane problemy matematyczne oraz przyda się w finansach i medycynie [DEPESZA]
- 2020-04-08: Sebastian Stankiewicz: Chciałbym zagrać w serialu kryminalnym i pokazać swoje kolejne oblicze
- 2019-10-14: Eksperci: Nagrodę Nobla dla Grety Thunberg trudno byłoby uzasadnić rzeczywistymi osiągnięciami na polu zaprowadzania pokoju
- 2019-10-11: Literacki Nobel dla Olgi Tokarczuk. Literaci: "już dawno powinna trafić do kanonu lektur"
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Firma

Polacy opracowali grę VR sterowaną za pomocą mózgu. Znajdzie zastosowanie m.in. w szkoleniach żołnierzy i e-sporcie
Technologia VR, która do tej pory częściej kojarzona była z rozrywką, znajduje coraz większe uznanie w biznesie, przemyśle, nauce i medycynie. Połączenie grywalizacji z możliwością badania ludzkich odruchów pozwoli na nowy wymiar analizy danych o ciele człowieka. Tworzona przez Polaków gra z wykorzystaniem elementów wirtualnej rzeczywistości może być wykorzystana m.in. w szkoleniach pracowników, ponieważ pozwala na trening w niemal każdych warunkach i z niemal każdymi narzędziami. Sprawdzi się np. w szkoleniach kontrolerów ruchu lotniczego, żołnierzy jednostek specjalnych, ale też w neuromarketingu czy e-sporcie.
Firma
Polacy opracowali grę VR sterowaną za pomocą mózgu. Znajdzie zastosowanie m.in. w szkoleniach żołnierzy i e-sporcie

Technologia VR, która do tej pory częściej kojarzona była z rozrywką, znajduje coraz większe uznanie w biznesie, przemyśle, nauce i medycynie. Połączenie grywalizacji z możliwością badania ludzkich odruchów pozwoli na nowy wymiar analizy danych o ciele człowieka. Tworzona przez Polaków gra z wykorzystaniem elementów wirtualnej rzeczywistości może być wykorzystana m.in. w szkoleniach pracowników, ponieważ pozwala na trening w niemal każdych warunkach i z niemal każdymi narzędziami. Sprawdzi się np. w szkoleniach kontrolerów ruchu lotniczego, żołnierzy jednostek specjalnych, ale też w neuromarketingu czy e-sporcie.