Večernji List - najnovije vijesti iz Hrvatske, svijeta, sporta, showbiza i lifestyle
Naslovnica Tech/Sci Znanost

Rogeru Penroseu zakašnjeli Nobel koji je trebao dobiti i Hawking

Sir Roger Penrose, profesor matematike sa Sveučilišta u Oxfordu, dobio je Nobela za rad koji je objavio prije čak 65 godina. A u njemu je korištenjem Einsteinove teorije relativnosti matematički dokazao da crne rupe postoje te objasnio kako one nastaju
16. listopada 2020. u 07:10 1 komentara 279 prikaza
Sir Roger Penrose
Foto: Andrew Fox/News Syndication/PIXSELL/NI Syndication/PIXSELL
Pogledajte galeriju 1/5

Najintrigantniji svemirski fenomen sve više i više zauzima prostor u medijskim sekcijama koje se bave znanošću. Samo u prošlih desetak dana objavljivane su, recimo, priče o tome kako je otkrivena supermasivna crna rupa koja je u svojoj gravitaciji zadržala čak šest galaktika ni milijardu godina nakon velikog praska. Veliki radioteleskop VLT u Čileu korišten je kako bi se otkrila ogromna crna rupa, a onda je primijećeno kako je okružena galaktikama koje pokrivaju prostor 300 puta veći od Mliječne staze. Sama crna rupa koja je u središtu tog neobičnog nebeskog postava milijardu je puta veća od Sunca. Do sada takva konstelacija nastala tako rano nakon velikog praska nije primijećena. Vjeruje se kako su te rane crne rupe nastale nakon propadanja prvih zvijezda, ali nije se znalo da mogu narasti toliko velike i tako brzo. Izgleda da je to zbog puno plina koji ih napaja. Onda se pojavio i jedan rad koji se bavio “sjenom” crne rupe M87 te je zaključeno kako snažna gravitacija crne rupe iskrivljuje prostor i vrijeme djelujući tako kao povećalo zbog kojeg se njezina sjena čini daleko većom. I time je još jednom potvrđena opće teorija relativnosti Alberta Einsteina. No, naravno, glavna je vijest proteklog tjedna Nobelova nagrada koja je dodijeljena upravo za istraživanje crnih rupa.

Otkriće u astrofizici VIDEO Zvijezda oko supermasivne crne rupe pravi prekrasnu rozetu

– Roger Penrose razvio je teoriju koja potvrđuju da su crne rupe fizikalno zaista moguće. Do rješenja je došao tako da je razvio nove matematičke koncepte i alate kako bi pokazao da jedno od rješenja jednadžbe, Einsteinova opća teorija relativnosti, nije samo puka matematička spekulacija, već da je fizikalno moguće očekivati nastanak crnih rupa. Dok su Reinhard Genzel i Andrea Ghez gotovo trideset godina usavršavali tehniku opažanja i tehnologiju teleskopa kojima su promatrali centar naše galaksije s ciljem da što detaljnije izmjere putanje nakupine zvijezda unutar zviježđa Strijelac (Sagittarius A*) koje se nalazi u centru naše galaksije. Oba tima koje su vodili R. Genzel i A. Ghez, neovisno, detaljno su izmjerili putanje nekoliko zvijezda u centru naše galaksije i utvrdili da su takve putanje mogu objasniti crnom rupom mase otprilike 4 milijuna masa Sunca. Naime, zvijezde se jako brzo vrte oko zajedničkog centra iz kojeg ne dolazi nikakvo svjetlo, objasnio nam je prof. dr. sc. Nikola Godinović s Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje (FESB) u Splitu.

 | Autor : /XINHUA/PIXSELL Foto: /XINHUA/PIXSELL (191128) -- BEIJING, Nov. 28, 2019 (Xinhua) -- This photo shows the artistic rendering of the black hole LB-1. A Chinese-led research team has discovered a surprisingly huge stellar black hole about 14,000 light-years from Earth -- our "backyard" of the universe -- forcing scientists to re-examine how such black holes form. The team, headed by Liu Jifeng, of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), spotted the black hole, which has a mass 70 times greater than the Sun. Researchers named the monster black hole LB-1. (Xinhua) Photo: XINHUA/PIXSELL

Među imenima Reinharda Genzela, jedne dame, Andree Ghez, svakako je najzanimljivije ono Sir Rogera Penrosea. Time je, zapravo, ispravljena jedna nepravda, ako se izlazak iz sjene jednog drugog Sira, Stephena Hawkinga, uopće može tako nazvati. I to je za britanske medije, naravno, top-tema. Profesor matematike sa Sveučilišta u Oxfordu dobio je Nobela za rad koji je objavio prije čak 55 godina. A u njemu je korištenjem Einsteinove teorije relativnosti matematički dokazao da crne rupe postoje te objasnio kako one nastaju. Njegovo se istraživanje i danas smatra najbitnijim dodatkom Einsteinovu radu.

Sam Einstein nije zapravo vjerovao da su crne rupe stvarne, a nije doživio ni da vidi Penroseov dokaz, umrijevši deset godina prije negoli je rad objavljen. No nevjerojatna je činjenica kako Sir Penrose nije do sada imao nekih vrednijih priznanja za taj svoj rad jer je, srećom ili nesrećom, ovisno o kontekstu, bio suradnik vjerojatno najslavnijeg astrofizičara svih vremena, Sir Stephena Hawkinga. Dobio je, doduše, vitešku titulu 1994. godine, no izvan znanstvenih krugova nije imao previše popularnosti. Za razliku od Stephena Hawkinga koji je postao zaštitno licem fizike i u 20. i u 21. stoljeću. No Nobela je Sir Roger Penrose naprosto morao dobiti.

Novo otkriće Otkrivena Zemlji najbliža crna rupa: Ima masu 4 puta veću od Sunca

Nebrojeno puta je njegov rad dokazivan točnim i tako je s 89 godina konačno dobio priznanje koje je zaslužio iako je možda trebalo doći i malo ranije. Treba biti pošten pa podvući kako njegov puno poznatiji suradnik Sir Stephen Hawking nikada nije dobio Nobelovu nagradu.

Susret s Hawkingom

Ona se, naime, ne dodjeljuje posmrtno, a znamo kako veliki znanstvenik ovaj svijet napustio 2018. godine. I tako je ovo jednim dijelom priznanje i samom Hawkingu, a ima i onih koji su sigurni kako bi ovog Nobela Hawking podijelio s Penroseom da je ostao na životu, no to bi opet bilo na štetu nekog od drugo dvoje laureata. Život je takav, često nepravedan, očito ne nagrađuje svakoga podjednako. Nakon što je proglašen laureatom, Sir Roger Penrose prisjetio se kako je Stephena Hawkinga upoznao nakon jednog njegova predavanja o crnim rupama u Londonu nakon čega su nastavili diskusiju o fenomenu koji i danas intrigira istraživače svemira. Britanski mediji podsjetili su kako je čak je ta scena susreta i prikazana u vjerojatno najboljem filmu o Stephenu Hawkingu, Teoriji svega. No britanski mediji ističu kako scena u kojoj Hawking sjedi u publici te se nadahnjuje Penroseovim predavanjem uopće nije točna! Bilo je to, naime, na jednom drugom predavanju slična sadržaja.

 | Autor : /XINHUA/PIXSELL Foto: /XINHUA/PIXSELL (191128) -- BEIJING, Nov. 28, 2019 (Xinhua) -- This photo shows the artistic rendering of the black hole LB-1. A Chinese-led research team has discovered a surprisingly huge stellar black hole about 14,000 light-years from Earth -- our "backyard" of the universe -- forcing scientists to re-examine how such black holes form. The team, headed by Liu Jifeng, of the National Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), spotted the black hole, which has a mass 70 times greater than the Sun. Researchers named the monster black hole LB-1. (Xinhua) Photo: XINHUA/PIXSELL

– Održao sam isto predavanje rane 1965. godine i tamo je Stephen bio prisutan nakon čega sam imao privatni razgovor s njim i Georgeom Ellisom što je bio daleko dublji razgovor te smo razgovarali o detaljima moje teorije. Stephen je nakon toga to razvio, uglavnom primjenjujući ih na kozmologiju, i to doista sjajno. Nismo baš tako jako puno kontaktirali, bio sam mu jedan od ispitivača na doktoratu, a njegov teorem iskazivao je znatno naprednije razmišljanje od onoga što sam ja napravio. Kasnije, na jednoj drugoj konferenciji, morao sam razviti sve Stephenove teoreme u jedno predavanje, a on je rekao da je dobio isti rezultat pa je ispalo da je rezultat naših razmišljanja isti. I onda smo to uobličili u znanstveni rad koji smo napravili u Kraljevskom društvu, a on je manje-više zaokružio teorije o kojima smo razmišljali – govorio je Penrose novinarima.

A ta teorija govori o tome da, kada umiruća zvijezda implodira nakon točke bez povratka, njezino gravitacijsko polje će sigurno stvoriti gravitacijsku singularnost u prostorvremenu gdje postojeći fizikalni zakoni prestaju funkcionirati. To nevjerojatno partnerstvo počinje upravo od te točke, nakon koje su dvojica znanstvenika supotpisala brojne knjige i dobivala nagrade. I opet, Hawking nastavlja put do planetarne slave, a iz sjene ga prati Penrose koji 1988. godine osvaja nagradu Wolf za dostignuća u fizici za rad na općoj relativnosti i singularnosti, na čemu je i radio s Hawkingom.

nove interesantne teorije Što ako veliki prasak i naš svemir nisu početak?

– O crnim rupama, tj. crnim zvijezdama nagađalo se i prije Einsteinove opće teorije relativnosti. Naime, i Newtonov zakon gravitacije pokazuje da ogromna masa sabijena u mali volumen (gravitacijska sila je to jača što je masa veća, a polumjer mase manji) ima toliku veliku gravitacijsku silu da ni svjetlost ne može pobjeći s tog tijela. Slično kao kad kamen padne natrag na zemlju kad ga se baci, a kad se tijelo sa Zemlje izbaci brzinom od 11,9 km/s, tada to tijelo neće pasti na Zemlju niti kružiti oko Zemlje, već će se od nje konstantno udaljavati u beskonačnost s manjom i manjom brzinom. Kad bi se Zemlja sažela na promjer od 9 milimetara ili Sunce na promjer od 3 km, onda bi brzina bijega s tih objekata bila jednaka brzini svjetlosti pa tako svjetlost ostaje zarobljena u tim tijelima, ta tijela ne svijetle. Zato su nazvane crne zvijezde, a kasnije se uvriježilo ime crne rupe za ovakve objekte – kaže dr. Godinović navodeći kako je koncept crne rupe pronašao novo značenje u mnogim formama javnog govora i umjetničkog izražavanja, ali za fizičare crne rupe su prirodna krajnja točka evolucije divovskih zvijezda.

Najsjajniji objekti u svemiru

– Zanimljivo je da crne rupe pogone i najsjajnije objekte u svemiru, kvazare. Otkriće objekata, nazvanih kvazi-zvijezdama, skraćeno kvazara ili QSO-a, izazvalo je veliko zanimanje. Ovi su objekti prvi put otkriveni kao kompaktni radioizvori, krajem 1950-ih bez emisije u optičkom području, što je otežavalo određivanje njihove udaljenost. No početkom 1960-ih optički astronomi su detektirali i vidljivo svjetlo iz ovih izvora, za koje se prvotno mislilo da su zvijezde u našoj galaksiji. Velik proboj postignut je kada je 1963. godine identificiran QSO 3C 273 kao izvangalaktički izvor izvan Mliječne staze, koji je od Zemlje udaljen oko tri milijarde svjetlosnih godina. Ovo je bila vrlo iznenađujuće otkriće jer je velika udaljenost ovog točkastog izvora implicirala luminozitet oko tisuću puta veći od luminoziteta cijele naše galaksija (luminozitet je snaga elektromagnetskog zračenja iz nekog izvora). Nakon ovog prvog otkrića ubrzo su otkriveni mnogi drugi kvazari, na kozmološkim udaljenostima s brzim slučajnim (ne periodičnim) vremenskim promjenama sjaja na vremenskoj skali od dana ili čak sata, što ukazuje na prostorno mali, ali iznimno snažan izvor energije. Astronomi su ubrzo shvatili da kvazari nisu izolirani objekti u našoj vlastitoj galaksiji, već da su smješteni u središtu dalekih galaksija, a ostatak te daleke galaksije ne sjaji tako jako kao sam centar pa ga se ne može otkriti. Kvazari se danas zovu “Aktivne Galactic Nucleai” (ili AGN), obično proizvode elektromagnetsko zračenje snage 1039 W te su više od 100 puta sjajnije od sjaja 100 milijardi zvijezda, koliko ih ima u tipičnoj galaksiji, objašnjava naš znanstvenik.

FILE PHOTO: People carry food from WFP for South Sudanese refugees at Palabek camp in Lamwo Najvažnija mirovna nagrada Nobel za mir programu UN-a koji hrani 135 milijuna gladnih

Tumači kako je ova spoznaja dovela do ideje da bi AGN-ovi mogle biti izuzetno masivne zvijezde, teške nekoliko milijuna sunčevih masa.

– Međutim, ubrzo je postalo jasno da bi svaka takva divovska zvijezda bila krajnje nestabilna i kratkotrajna i stoga ne može objasniti opaženi sjaj kvazara. Daljnja istraživanja su pokazala da su AGN-ovi supermasivne crne rupe (masa nekoliko milijardi masa sunca) koje se nalaze u središta galaksija i da je sjaj to centralnog dijela koji svojim sjajem nadjačava sjaja svih zvijezda u toj galaksiji stotine puta, rezultat urušavanja okolne materije u supermasivnu crnu rupu, pri čemu se gravitacijska energija pretvara u elektromagnetsku energiju. Teleskopi gama-zraka kojima se detektira elektromagnetsko zračenja najviših energija su jako korisna tehnika opažanja AGN-ova jer se u biti tako dobije slike najsilovitijih procesa koji se zbivaju u neposrednoj okolini supermasivnih crnih rupa koje pogone AGN-ovi. Hrvatski astrofizičari kroz svoj aktivan i prepoznatljiv rad u programima opažanja teleskopima MAGIC i teleskopima CTA, koji su u fazi puštanja u rad, studiraju i otkrivaju nove AGN-ove – objasnio je dr. Nikola Godinović 

usporedila
Ella Dvornik objavila koliko zarađuju YouTuberi u Hrvatskoj: 'Pa kažu da nađeš pravi posao'
PBZ CROATIA OSIGURANJE
NIKA ISTRAŽUJE
Jesu li uplate u obvezni mirovinski fond moja imovina?
  • iifever2:

    dakle, Penrose je dobio nagradu za rad ciji su se zakljucci pokazali tocnima i koji je napisao i objavio prije nego sto je zapoceo suradnju s Hawkingom...po cemu je tu Hawking trebao dobiti Nobela? Znam da je tesko shvatiti da ... prikaži još! medijska popularnost znanstvenika nije izravan pokazatelj vrijednosti necijeg rada, ali zaista nije.