Pojasnjeno: Nobelova nagrada za fiziko črnih lukenj

Roger Penrose, 89, že zdavnaj čaka nagrada za dokazovanje obstoja črnih lukenj. Delil ga je z Andreo Ghez in Reinholdom Genzelom, ki sta ugotovila, da je v središču Rimske ceste velika črna luknja.

Črna luknja. Trije znanstveniki so v torek, 6. oktobra 2020, prejeli Nobelovo nagrado za fiziko za ugotavljanje preveč čudne resničnosti črnih lukenj. (Sodelovanje s teleskopom Event Horizon/Observatorij Maunakea prek AP)

Leta 1997 je slavni indijski astrofizik Jayant Narlikar organiziral javni pogovor za gostujočega britanskega matematičnega fizika v avditoriju v središču Pune. V nasprotju s pričakovanji se je prisluhnilo več kot 5000 ljudi. Ker je dvorana prepolna, je bilo treba vrata zapreti. Toda ljudje so razbili vrata, da bi prišli noter, kar je povzročilo nemir. Posredovati je morala policija, ki je Narlikarja zagrozila z aretacijo, ker je povzročil nemire v javnosti.

Ta dan je govoril nihče drug kot Roger Penrose, izjemno priljubljen, zdaj 89-letni teoretični fizik, matematik, znanstveni filozof in avtor uspešnic, ki je bil v torek nagrajen z Nobelovo nagrado za fiziko za svoje delo na črni barvi. luknje. Penrose je dobil polovico nagrade.

Drugo leto zapored, ko je nagrada za fiziko je šel na astrofiziko, drugo polovico si delita 55-letni Andrea Ghez iz ZDA in nemški astronom Reinhold Genzel (68), ki delata neodvisno v dveh različnih observatorijih. Njihovo delo skozi leta, ki temelji na neodvisnih opazovanjih dveh različnih teleskopov, je zagotovilo prepričljive dokaze o prisotnosti supermasivne črne luknje v središču naše galaksije Rimske ceste.

Ghez in Genzel, katerih glavno delo je bilo v devetdesetih in zgodnjih 2000-ih, že vrsto let veljata za kandidata za Nobelovo nagrado.

Že zdavnaj

Za Penrose je ta čast že zdavnaj čakala. Njegovo delo, ki je bilo omenjeno v citiranju - potrditev, da se črne luknje res oblikujejo, in njihov podroben opis - je bilo dokončano že leta 1965.

Nagrada Penroseu je nekoliko presenečenje, ker je prišla tako pozno. Pravzaprav sem mislil, da mu nikoli ne bodo podelili nagrade, tako kot (Stephen) Hawking, njegov sodelavec pri delu na črnih luknjah, nikoli ni bil. Večina njegovega dela o črnih luknjah je nastala v sodelovanju s Hawkingom. Oba imata dolgoletno zvezo že več desetletij. Težko je ločiti svoje delo od drugega, je dejal Somak Raychaudhury, direktor Meduniverzitetnega centra za astronomijo in astrofiziko (IUCAA) s sedežem v Punu.

Toda Penrose ima tudi toliko drugih prispevkov, v matematiki, fiziki, filozofiji. Črne luknje predstavljajo zelo majhen del njegovega dela. Res je presenetljivo, zakaj vsa ta leta ni prejel Nobelove nagrade. Toda tudi Hawkinga so ignorirali, zdaj pa je priznanje Penroseu prišlo le dve leti po Hawkingovi smrti. V idealnem primeru bi bilo treba oba prepoznati skupaj, je dejal Raychaudhury, ki je kot študent na Oxfordu v 80. letih prejšnjega stoletja obiskoval tečaje pri Penroseu in Hawkingu.

Ekspresno razloženoje zdaj vklopljenoTelegram. Kliknite tukaj, da se pridružiš našemu kanalu (@ieexplained) in bodite na tekočem z najnovejšimi

(Od leve) Reinhard Genzel, astrofizik na Inštitutu Max Planck za nezemeljsko fiziko; Andrea Ghez, profesor fizike in astronomije na UCLA, in Roger Penrose z Univerze v Oxfordu. (Matthias Balk/dpa, Elena Zhukova/UCLA, Danny Lawson/PA prek AP)

Ghez & Genzel

K sreči sta bila Ghez in Genzel pravočasno prepoznana. Ljudje, kot sem jaz, so bili precej prepričani, da bodo zagotovo počaščeni… Njihov primer je, da enega brez drugega ne prepoznaš, čeprav delata ločeno. Izvajali so dva različna poskusa z uporabo dveh različnih teleskopov v dveh različnih državah in v bistvu prišli do istega zaključka, je dejal.

Ghez, ki veliko časa namenja popularizaciji znanosti in govorjenju o črnih luknjah, dela na observatoriju Keck na havajski Mauna Kea, Genzel pa v objektu Very Large Telescope na gori Paranal v Čilu.

Naredili so natančne meritve orbit najsvetlejših zvezd na območju, ki velja za sredino Rimske ceste, njihove študije pa so pokazale, da je nekoliko nenavadne trajektorije in hitrost zvezd mogoče razložiti le s prisotnostjo zelo masivne, a nevidne zvezde. , nebeško telo. Zdaj je znano, da je to supermasivna črna luknja Strelec A*, ki ima štiri milijone krat večjo maso od Sonca in je omejena na območje, ki je približno velikosti našega Osončja.

Preberite tudi | Odkritje virusa hepatitisa C, ki je trem znanstvenikom pomagalo dobiti Nobelovo nagrado za medicino

Ilustracija: nobelprize.org

Strelec A*

Svet bi lahko kmalu videl, kako izgleda. Strelec A* je ena od dveh črnih lukenj, katerih fotografije so bile posnete s projektom Event Horizon Telescope. Črne luknje ne oddajajo in ne sevajo ničesar, tudi svetlobe. Njihovo podobo torej nikakor ni mogoče ujeti. Toda območje tik izven njegove meje, imenovano obzorje dogodkov, v katerem se silovito vrtijo ogromne količine plina, oblakov in plazme, oddaja vse vrste sevanja, tudi vidno svetlobo.

Skozi mrežo velikanskih teleskopov so znanstveniki zbrali sevanje izven obzorja dogodkov črne luknje in poustvarili sliko. Črno luknjo je mogoče videti le zato, ker je na sliki zaprta v zelo svetlem, oranžno rdečem obroču v obliki krofa. Na ta način so bile posnete slike dveh črnih lukenj. Eno od njih, tisto iz črne luknje v središču galaksije Messier 87, 55 svetlobnih let od Zemlje, so znanstveniki izpustili lani.

Slika Strelca A* je bila še v obdelavi; izšel bo čez nekaj mesecev.

Preberite | Nobelova nagrada za kemijo za škarje za urejanje genov

Povezava Kolkata

Dibyendu Nandi iz IISER v Kalkuti je opozoril na prispevek indijskega fizika Amala Kumarja Raychaudhurija pri delu Penrosea in Hawkinga o črnih luknjah. Raychaudhuri s sedežem na predsedniškem kolidžu v Kalkuti v petdesetih letih prejšnjega stoletja je med delom na splošni relativnosti ustvaril teoretične rezultate in pripravil enačbo, ki je bila poimenovana po njem. Ta enačba in njegovi rezultati so se izkazali za kritične v delu, ki sta ga pozneje pripravila Penrose in Hawking.

Pravzaprav, ko sem prvič vprašal Penrosea, ali bi se lahko udeležil enega od tečajev, ki jih ponuja, me je vprašal, od kod sem. In ko sem mu povedal, da sem prišel iz predsedstva v Kalkuti, je Penrose vprašal, ali sem v sorodu z Amal Kumar Raychaudhuri. Rekel sem mu, da nisem, ampak me je naučil. Tudi Hawking je bil v sobi, se je spomnil Somak Raychaudhury.

Ne vem, ali sta se Penrose in AKR (Amal Kumar Raychaudhuri) kdaj srečala, ker je AKR vedno imel sedež v Kalkuti. Toda rezultati AKR so bili nekaj, kar je bilo ključnega pomena za njihovo lastno delo, in to so večkrat priznali, je dejal.

Delite S Prijatelji: