https://frosthead.com

Stephen Hawking di Mengapa Lubang Hitam Layak untuk Pertimbangan Anda

Sebagai subjek penelitian, lubang hitam tidak pernah lebih bercahaya.

Konten terkait

  • Mengapa Ahli Fisika Teoritis Sylvester James Gates Tidak Melihat Konflik Antara Sains dan Agama

Tetapi pada tahun 1970-an, fisikawan terkenal Stephen Hawking mengatakan bahwa ia menemukan mereka menjengkelkan. Meskipun ia menerima kebijaksanaan umum bahwa lubang hitam benar-benar hitam, persamaannya menunjukkan bahwa mereka memancarkan partikel, mengeluarkan cahaya redup yang sekarang kita sebut radiasi Hawking. "Karena itu saya berusaha keras untuk menghilangkan efek memalukan ini, " katanya. "Tapi semakin aku memikirkannya, semakin tidak mau pergi."

Pada tanggal 18 April, di Sanders Theatre Universitas Harvard, Hawking memberikan kuliah untuk meresmikan Inisiatif Penelitian Lubang Hitam yang baru untuk bermarkas di universitas dalam kemitraan dengan Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian.

Upaya ini bertujuan untuk menyelidiki bagaimana entitas ini berperilaku — dan misteri yang membekas dari apa yang terjadi ketika Anda menjelajah di dalamnya.

Inisiatif baru ini, yang disutradarai oleh astrofisikawan Harvard, Avi Loeb, memberi tanda seru pada apa yang telah menjadi abad yang cukup baik untuk lubang hitam. Sorotan baru datang Februari lalu, ketika Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) melaporkan deteksi pertama gelombang gravitasi, mengkonfirmasikan prediksi utama teori relativitas umum Albert Einstein. Riak-riak ini dalam ruangwaktu dipicu oleh tabrakan dua lubang hitam yang jauh, masing-masing beberapa lusin kali lebih berat daripada Matahari.

Sinyal itu menawarkan mungkin bukti paling nyata bahwa benda aneh seperti itu benar-benar ada. Lebih baik lagi, itu menunjukkan bahwa mereka bergerak sesuai cara yang telah ditentukan para ilmuwan. "LIGO telah membuka jendela baru di alam semesta kita, " kata Hawking di Harvard. "Dengan lebih banyak deteksi yang diharapkan, saya senang dengan kemungkinan penemuan baru."

Stephen Hawking “Jika Anda merasa berada dalam lubang hitam, jangan menyerah. Ada jalan keluar, ”canda kosmolog Stephen Hawking setelah meresmikan inisiatif baru Harvard-Smithsonian. (SAO / CFA)

Tetapi sebanyak lubang hitam menarik perhatian, dengan sifat aneh mereka sekarang menerima fakta, kisah Hawking sendiri mencerminkan jalan berkelok-kelok yang ditempuh benda-benda ini untuk sampai ke sana.

Banyak pembicara mengingat bagaimana pada tahun 1915, Einstein pertama kali mempresentasikan teorinya tentang relativitas umum, sebuah laporan tentang kenyataan di mana ruangwaktu merosot di sekitar benda-benda besar. Kurang dari sebulan setelah kuliah terakhir Einstein di Akademi Berlin, astronom Karl Schwarzschild menemukan solusi lengkap pertama untuk persamaan Einstein.

Kemenangan ini datang dengan catatan kaki yang meresahkan: Solusinya menyiratkan sebuah ruang kecil yang bisa eksis dari mana tidak ada, bahkan cahaya, yang bisa lolos. Einstein, yang terkesan oleh kecerdikan matematika Schwarzchild, tetap ragu bahwa hal seperti itu bisa menjadi lebih dari eksperimen pikiran. Schwarzchild juga berasumsi demikian. Itu "jelas tidak bermakna secara fisik, " tulisnya dalam sebuah artikel jurnal.

Hari ini, kami menyadari bahwa apa yang disebut "bola ajaib" ini dapat dan memang ada. Kita tahu, misalnya, bahwa setiap galaksi yang menghargai diri sendiri memiliki satu galaksi pada intinya. Tetapi pola yang sama muncul berulang kali dalam kisah lubang hitam, kisah yang juga diceritakan oleh penulis sains Marcia Bartusiak dalam bukunya 2015 Black Hole . Ketika fisikawan menjelajahi topik ini, mereka cenderung tersedot ke dalam masalah yang sulit dan tak terduga yang tidak mudah dijelaskan.

Seperti lubang hitam sendiri, radiasi Hawking sekarang diterima. Tetapi bahkan hari ini, wawasan utamanya, yang diungkapkan dalam persamaan yang menghubungkan permukaan lubang hitam dengan informasi yang terperangkap di dalamnya, masih menimbulkan masalah. "Lubang hitam mematuhi persamaan yang sangat elegan dan sederhana, " kata Andrew Strominger, seorang ahli fisika yang bekerja sama dengan Hawking dan akan bergabung dengan inisiatif baru. “Kami tidak tahu apa artinya itu. Kami sangat bingung dengan persamaan ini seperti Einstein di tahun 1930-an tentang solusi Schwarzschild. "

Memecahkan teka-teki ini untuk menjelaskan bagaimana lubang hitam merekam detail tentang materi yang mereka telan adalah tujuan utama prakarsa Harvard-Smithsonian. Pertanyaan terbuka lainnya termasuk asal-usul lubang hitam besar yang terlihat di alam semesta yang jauh sebagai quasar yang cerah, dan cara lubang hitam raksasa membentuk galaksi yang mengorbitnya.

Loeb, direktur pendiri program, mengira ia telah membentuk tim dengan peluang bagus untuk menemukan jawaban — dan ia tidak bertindak sebagai hype man. Jika PBB memintanya untuk membuat daftar para ahli lubang hitam untuk kompetisi sains antarbintang, ia merenung, siapa yang akan ia pilih?

"Terus terang, orang-orang top dalam daftar saya ada di tim, " katanya, tertawa. “Saya pikir dengan tim ini kita bisa mengalahkan siapa pun di Bima Sakti, itu sudah pasti. Saya tidak tahu tentang alam semesta pada umumnya. "

Setelah satu abad di mana lubang hitam berubah dari gangguan teoretis menjadi fakta yang tidak perlu, fakta positif yang diucapkannya mungkin mencerminkan perubahan sikap. Sementara kontradiksi dan kebingungan lubang hitam pada awalnya peneliti "malu" seperti Hawking, masalah rumit yang sama sekarang menjadi daya tarik utama bagi tim peneliti seperti inisiatif LIGO dan Loeb.

Pidato Hawking sendiri berakhir dengan nada optimisme yang serupa. "Pesan dari kuliah ini adalah bahwa lubang hitam tidak sehitam yang dilukis, " katanya. “Jika Anda merasa berada dalam lubang hitam, jangan menyerah. Ada jalan keluar. "

Stephen Hawking di Mengapa Lubang Hitam Layak untuk Pertimbangan Anda