23 มิ.ย. 2021 เวลา 14:48 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ผลการศึกษาข้อมูลคลื่นแรงโน้มถ่วงที่ตรวจจับได้จากการรวมกันของหลุมดำในปี 2015 ได้ยืนยันทฤษฎีเกี่ยวกับหลุมดำของ Stephen Hawking
2
Stephen Hawking หนึ่งในนักฟิสิกส์ที่ทรงอิทธิพลอันดับต้น ๆ ของวงการวิทยาศาสตร์โลก
ตัวทฤษฎีนี้ Hawking ได้นำเสนอมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 70 ซึ่งพัฒนาต่อยอดมาจากทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไป
โดยตัวทฤษฏีนำเสนอว่าพื้นที่ผิวของหลุมดำนั้นจะไม่ลดน้อยลงตามเวลาที่ผ่านไป และพื้นที่ผิวของหลุมดำนั้นจะแปรผันโดยตรงกับมวลของตัวมัน
ซึ่งก็เหมือนกับกฏข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ที่กล่าวไว้ว่าในระบบปิดใด ๆ ค่าเอนโทรปีรวมของระบบจะเพิ่มขึ้นได้อย่างเดียว และค่าเอนโทรปีของหลุมดำนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของมัน ดังนั้นมันจึงลดลงไม่ได้แม้ว่าเวลาจะผ่านไปนานเท่าใดก็ตาม
แต่ทั้งนี้ Hawking ก็ยังได้นำเสนอว่าตัวหลุมดำนั้นสามารถที่จะหดตัวลงได้จากการที่มันหมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วทำให้เสียพลังงานในรูปแบบของการแผ่รังสีที่เรียกว่า การแผ่รังสีฮอว์กิง (Hawking radiation)
Hawking radiation ปัจจุบันยังคงต้องรอการพิสูจน์
และมาวันนี้ทีมนักวิจัยจาก MIT ก็ได้นำข้อมูลคลื่นแรงโน้มถ่วงจากเหตุการณ์การรวมกันของหลุมดำคู่ที่ตรวจจับได้โดยอุปกรณ์ Advanced Laser Interferometer Gravita tional-Wave Observatory หรือ LIGO ในปี 2015 นำมาวิเคราะห์
1
โดยได้แบ่งชุดข้อมูลเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกนั้นเป็นข้อมูลก่อนการรวมตัวกัน ส่วนอีกชุดนั้นเป็นข้อมูลหลังจากการรวมตัวกันใช้ในการคำนวนหาพื้นที่ผิวของหลุมดำ
ผลจากการคำนวนพบว่าพื้นที่ผิวรวมของคู่หลุมดำก่อนการรวมตัวกันนั้นมีค่าน้อยกว่าพื้นที่ผิวของหลุมดำที่เกิดจากการรวมตัวแล้ว ซึ่งเป็นการยืนยันทฤษฏีของ Hawking ที่ว่าพื้นที่ผิวเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของตัวหลุมดำ
โดยข้อมูลการคำนวนที่ได้นี้มีระดับความเชื่อมั่นที่ 95% ซึ่งลำดับต่อไปทีมวิจัยจะนำข้อมูลคลื่นแรงโน้มถ่วงที่ตรวจจับได้ในเหตุการณ์อื่น ๆ มาคำนวนเพื่อยืนยันทฤษฏีต่อไป
1
น่าทึ่งนะครับ ชั่วชีวิตของนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ไม่เคยได้เห็นแม้แต่หลุมดำแต่พวกเขาก็คิดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นที่นั่นได้ และวันนี้ก็เริ่มพิสูจน์ได้แล้วว่าพวกเขาน่าจะคิดถูก
1

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา