Prima imagine a unei găuri negre. Imaginea nu este o fotografie, ci a fost creată cu ajutorul a multiple telescoape în cadrul proiectului EHT

Într-adevăr, fotonii, adică particulele purtătoare ale undelor electromagnetice, se consideră că nu au masă. Un foton se deplasează cu viteza luminii prin spaţiu-timp. Viteza luminii în vid este de 299.792,458 km pe secundă. Fotonii nu experimentează trecerea timpului. Asta înseamnă că nu contează distanţa pe care o parcurge un foton, din punctul de vedere al unui observator extern; pentru foton toată această distanţă este doar un punct, iar toată călătoria care pentru un observator extern poate dura miliarde de ani, din perspectiva fotonului este instantanee. Desigur, foarte ciudat lucru, iar vinovatul principal pentru această complicaţie este nimeni altul de Albert Einstein. Lumea era mai simplă înainte să apară el :).


Fotonii, într-adevăr, sunt afectaţi de apropierea de o gaură neagră, iar odată ajunşi la limita orizontului evenimentelor găurii negre, nu mai există cale de întoarcere; fotonii vor intra în gaura neagră, pentru  a nu mai ieşi de acolo niciodată.

Pentru a înțelege cum se face că fotonii sunt afectaţi de această apropiere de o gaură neagră, trebuie să vorbim pentru 1 minut despre cum funcţionează gravitaţia.

În fapt fotonii nu sunt afectați doar de apropierea de o gaură neagră, ci de orice acumulare de materie din univers. Cum se întâmplă asta? Materia afectează structura spaţiu-timpului, în sensul că spaţiu-timpul, care reprezintă structura fundamentală a universului, se distorsionează după anumite reguli în prezenţa unei mase.

Aceasta a fost una dintre marile descoperiri ale lui Einstein în ceea ce priveşte natura gravitaţiei. Gravitaţia nu este o forţă de atracţie între mase, ea reprezintă de fapt o deformare a continuului spaţiu-timp. Atunci când lumina (fotonii) intră în câmpul gravitaţional al unui obiect masiv, traiectoria pe care o parcurge aceasta pare a se curba, urmând în fapt curbura spaţiu-timpului.

Această curbare a spaţiu-timpului face, aşadar, ca, privit de la mare distanţă, un foton ce călătoreşte către Pământ de la cea mai apropiată stea din afara sistemului nostru solar, în apropierea Soarelui să ia o traiectorie curbă. Ceea ce ni se pare însă a fi o traiectorie curbă, din punctul nostru de observaţie, este doar calea cea mai scurtă pentru foton, într-o zonă în care spaţiu-timpul este curbat de către prezenţa enormei mase a Soarelui.

Aşadar, masele mari modifică spaţiu-timpul şi dictează materiei/energiei cum să se deplaseze în zona de spaţiu-timp afectată.

 

Curbura spatiu-timpului
Curbarea spaţiului datorită gravitaţiei


Să ne întoarcem la gaura neagră. În fapt principiul este acelaşi cu cel abia explicat privind distorsionarea spaţiu-timpului de către Soare. Gaura neagră generează o curbare extremă a structurii spaţiu-timpului, iar această curbare  face ca fotonii, în mişcarea lor, de la o anumită distanţă faţă de gaura neagră, să nu aibă altă cale de deplasare decât către interiorul găurii negre.

Prin urmare, deşi de regulă se spune că "materia" sau lumina sunt atrase de gaura neagră, nu este vorba despre o atragere a materiei sau luminii, ci de o deplasare a materiei ori luminii în condiţii de curbare a spaţiu-timpului.


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!