ჰოკინგის ქაოსური წვლილი რევოლუციურ ფიზიკაში
ფოტო: Jemal Countess / Getty
სტივენ ჰოკინგი შავი ხვრელების შესახებ ბევრს ფიქრობდა. მაგრამ მისი ყველაზე დიდი მიგნება - გრავიტაციის კვანტურ მექანიკასთან დაკავშირების იდეა მეცნიერს ენტროპიაზე ფიქრისას გაუჩნდა. ენტროპია ფუნდამენტური კონცეფციაა, რომელიც არა მხოლოდ ყოველდღიური ცხოვრების ფიზიკისთვისაა უკიდურესად მნიშვნელოვანი, არამედ - თავად დროის არსის შესამეცნებლადაც.
მარტივად რომ ვთქვათ, ენტროპია სისტემაში არსებული უწესრიგობის რაოდენობის გაზომვის გზას წარმოადგენს. უმეტესწილად, ეს ფენომენი ერთობ ინტუიციურია. ათქვეფილ კვერცხს უფრო მაღალი ენტროპია აქვს, ვიდრე - მთლიანს; აგურებისა და ხის ფიცრების გროვას უფრო მეტი ენტროპია აქვს ვიდრე - სახლს, რომელშიც თითოეული აგური და ფიცარი მისთვის განკუთვნილ ადგილზე იმყოფება.
პრინციპი, რომელიც გვეუბნება, რომ სისტემაში (ან სამყაროში) არსებული სრული ენტროპია დროის მსვლელობასთან ერთად მხოლოდ გაიზრდება, თერმოდინამიკის მეორე კანონის სახელითაა ცნობილი. თუ ოდესმე თქვენი სამუშაო მაგიდის მოწესრიგებულ მდგომარეობაში შენარჩუნება გიცდიათ, დიდი შანსია, რომ ფიზიკის ფუნდამენტურ პრინციპთა შორის სწორედ ეს დებულება გემშობლიუროთ ყველაზე მეტად.
ენტროპია სისტემაში არეულობის საზომს წარმოადგენს.
ფოტო: Gremlin / Getty
ეს კანონი, რა თქმა უნდა, არ ნიშნავს იმას, რომ აგურებისა და ხის ფიცრების გროვის სახლად ქცევა არ შეგიძლია; ან თუნდაც იმას, რომ დროის და ძალისხმევის არდაშურების შემთხვევაში, კვერცხის პირვანდელ მდგომარეობაში დაბრუნება შეუძლებელია. ეს, უბრალოდ, ნიშნავს იმას, რომ ენტროპიის ერთ ადგილზე შემცირება სხვა ადგილზე მისი რაოდენობის გაზრდის ხარჯზე მიიღწევა.
სახლის შენების მაგალითს რომ დავუბრუნდეთ, ლურსმნების ჩაჭედებისა და აგურების დალაგების დროს დიდი რაოდენობის ენერგიის დახარჯვა მოგიწევთ. ამ ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება სითბოდ, რომელიც გარემოში გავრცელდება და თქვენ გარშემო არსებულ ჰაერს, გარკვეულწილად, უფრო არეულს გახდის. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია ენტროპია, რადგან ცხელი ტემპერატურის პირობებში ნაწილაკები უფრო ქაოსურად მოძრაობენ.
თქვენ მიერ გაწეული გარჯა აგურების მოწესრიგებულად დალაგების საკომპენსაციო ენტროპიას ყველა ვარიანტში წარმოშობს.
მაგრამ რა საერთო აქვს ამ ყველაფერს შავ ხვრელებთან?
1970-იან წლებში ჰოკინგი და სხვა ფიზიკოსები ორი, ერთი შეხედვით არაფრით დაკავშირებული, კონცეფციით დაინტერესდნენ: სამყაროში შეუჩერებლად მზარდი ენტროპიითა და ფაქტით, რომ შავი ხვრელებისგან თავს ვერაფერი აღწევს.
მათ კითხვების დასმა დაიწყეს: რა მოხდება, თუ აიღებ რაღაცას, რასაც ენტროპიის მაღალი მაჩვენებელი აქვს, და მას შავ ხვრელში გადაისვრი? სად წავა ეს ენტროპია? ამ გზით სამყაროში არსებულ ენტროპიას შეამცირებ და, მაშასადამე, თერმოდინამიკის მეორე კანონი დაირღვევა? ერთადერთი ლოგიკური დასკვნა, რომლამდე მისვლაც მათ შეძლეს, იყო ის, რომ შავ ხვრელებსაც უნდა ჰქონოდათ ენტროპია.
სტივენ ჰოკინგი შავ ხვრელებსა და თერმოდინამიკის მეორე კანონს შორის კავშირის საპოვნელად წარმოებულ ინტელექტუალურ გალაშქრებას ჩაუდგა სათავეში. ფოტო გადაღებულია 1979 წელს.
ფოტო: Shelby White and Leon Levy Archives Center
თერმოდინამიკის კანონები ამბობენ, რომ თუ შავ ხვრელს ენტროპია აქვს, მაშინ მას ტემპერატურაც უნდა ჰქონდეს. რაც ნიშნავს იმას, რომ ის უნდა აწარმოებდეს რაღაც სახის სითბოს, რომლის აღქმაც მის გარეთ მყოფთათვის იქნება შესაძლებელი. ეს, თავის მხრივ, ნიშნავს, რომ მძლავრი ენერგიის მქონე ნაწილაკებისა თუ გამოსხივებისთვის უნდა არსებობდეს გზა, რომლის საშუალებითაც შავი ხვრელიდან გამოღწევას შეძლებენ.
იმის მისახვედრად, თუ ზუსტად როგორ მივიდა ჰოკინგი ამ დასკვნებამდე, ფარდობითობის ზოგადი თეორიისა და კვანტური მექანიკის სიღრმისეულ წიაღსვლებში ჩასვლა მოგვიწევდა. მაგრამ მოკლედ იმის თქმაც საკმარისია, რომ ენტროპიაზე ფიქრმა შავ ხვრელებსა და კვანტურ ნაწილაკებს შორის არსებული კავშირი გამოავლინა, რამაც მათ შესახებ ჩვენი წარმოდგენები თავდაყირა დააყენა.
საბოლოო გამოთვლების დასრულების შემდეგ დამტკიცდა, რომ შავი ხვრელები ენერგიას ასხივებდნენ; ამ ფენომენს დღეს ჰოკინგის გამოსხივებას უწოდებენ. ეს მოვლენა ცეცხლში ჩადებული რკინის გავარვარებული ჯოხიდან წამოსულ მხურვალებას უნდა წააგავდეს. ამ წინასწარმეტყველებამ სრულიად ახალი ტიპის პარადოქსები შექმნა, რომელთა ამოხსნასაც ფიზიკოსები დღემდე ცდილობენ.
მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპის (EHT) მიერ შეგროვებული მონაცემების საფუძველზე შექმნილი შავი ხვრელის პირველი ფოტო. 2019 წელი.
ფოტო: National Science Foundation
მაგრამ ენტროპიის ამბავი ამაზე ბევრად უფრო შორს მიდის. ბევრი ფიზიკოსი ამტკიცებს, რომ ენტროპიის მუდმივი ზრდა დროის მსვლელობაზეც კია პასუხისმგებელი. ფიზიკის კანონები, როგორც წესი, შექცევადი ბუნებისაა; აი, ენტროპია კი მხოლოდ ერთი მიმართულებით იზრდება. სწორედ ეს შეიძლება იყოს მიზეზი იმისა, თუ რატომ შეგვიძლია წარსულის დამახსოვრება, მაგრამ არ შეგვიძლია მომავლის განჭვრეტა. დროის ისრის მიმართულებას, შეიძლება, ის ძალა განსაზღვრავს, რომელიც ენტროპიის მუდმივ ზრდას იწვევს.
ფიზიკისთვის დამახასიათებელი ტრადიციების დაცვით, ახალმა აღმოჩენამ ახალი კითხვები დაბადა. დროის ისრის ენტროპიის ზრდასთან დაკავშირებამ სამყაროს წარმოშობის შესახებ მწვავე საკითხი წამოწია: კერძოდ, როგორ შეიქმნა სამყარო იმ პირობებში, რომელშიც ენტროპია იმდენად დაბალი იყო, რომ მთელი ამ დროის განმავლობაში გაზრდის შესაძლებლობა ჰქონდა.
მიუხედავად იმისა, რომ ამ კითხვაზე პასუხი ჯერ კიდევ არ გვაქვს, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ მისი დახმარებით შევძლებთ, უკეთ გავიგოთ, როგორ წარმოიშვა სამყარო და რა ბედი შეიძლება ეწიოს მას იმის შემდეგ, რაც ენტროპია თავის მაქსიმალურ მდგომარეობას მიაღწევს.
იქამდე კი თითოეული ჩვენგანი ჩვენს პაწაწინა სამყაროებში ქაოსის აგენტებად ყოფნას განვაგრძობთ. ხოლო იმის ცოდნა, რომ პრობლემებისაგან თავის დაღწევას მათი შავ ხვრელში გადასროლით ვერ მოახერხებ, ნამდვილად სასარგებლოა: ასე თუ მოიქცევი შენ, უბრალოდ, თავდაპირველზე უფრო დიდ არეულობას შექმნი.
ამავე თემაზე:
-
დიდი ფასდაკლების დღეს “არქი იასამნების“ C ბლოკში 291 ბინა გაიყიდა დიდი ფასდაკლების დღეს “არქი იასამნების“ C ბლოკში 291 ბინა გაიყიდა
-
ქვიზი: რომელი ქვეყნიდანაა ეს ცნობილი ადამიანი? ქვიზი: რომელი ქვეყნიდანაა ეს ცნობილი ადამიანი?
-
OpenAI-მ ხელოვნური ინტელექტის "ყველაზე ჭკვიანი და ინტუიციური" მოდელი გამოუშვა — გაიცანით GPT-5.5 OpenAI-მ ხელოვნური ინტელექტის "ყველაზე ჭკვიანი და ინტუიციური" მოდელი გამოუშვა — გაიცანით GPT-5.5
გადახედვა
-
სად მთავრდება ირმის ნახტომი? — მეცნიერები შესაძლო პასუხს გვთავაზობენ სად მთავრდება ირმის ნახტომი? — მეცნიერები შესაძლო პასუხს გვთავაზობენ
გადახედვა
-
საბა ჯიქიას 4.5-წლიანი განაჩენი სააპელაციო სასამართლომ უცვლელი დატოვა საბა ჯიქიას 4.5-წლიანი განაჩენი სააპელაციო სასამართლომ უცვლელი დატოვა
გადახედვა
-
"საფარი": "საფარი" ლ. ჭ.-ს მიერ ქალის გაუპატიურების შესაძლო ფაქტზე დაწყებულ საქმეში ჩაერთო "საფარი": "საფარი" ლ. ჭ.-ს მიერ ქალის გაუპატიურების შესაძლო ფაქტზე დაწყებულ საქმეში ჩაერთო
გადახედვა
-
ადამ კადიროვმა ჩეჩნეთში ენერგეტიკული სასმელი K13 გამოუშვა ადამ კადიროვმა ჩეჩნეთში ენერგეტიკული სასმელი K13 გამოუშვა
გადახედვა
-
საქართველოს ბანკის sCoolApp-ში ტრივიას მარკეტში ბიბლუსის, XS Toys-ისა და პეპელას ვაუჩერები დაემატა საქართველოს ბანკის sCoolApp-ში ტრივიას მარკეტში ბიბლუსის, XS Toys-ისა და პეპელას ვაუჩერები დაემატა
-
POG: კახეთში პირადი ცხოვრების საიდუმლოს ხელყოფის ფაქტზე 2 პირი დააკავეს POG: კახეთში პირადი ცხოვრების საიდუმლოს ხელყოფის ფაქტზე 2 პირი დააკავეს
გადახედვა
-
ანა ქავთარაძე: ბავშვთა ჯანმრთელობა ფუნდამენტური უფლებაა, რომელიც ყოველდღიურად ირღვევა ანა ქავთარაძე: ბავშვთა ჯანმრთელობა ფუნდამენტური უფლებაა, რომელიც ყოველდღიურად ირღვევა
გადახედვა
-
თბილისი თუ ბათუმი — სად არის უფრო მომგებიანი ცხოვრება, საცხოვრებლის შეძენა ან ქირა თბილისი თუ ბათუმი — სად არის უფრო მომგებიანი ცხოვრება, საცხოვრებლის შეძენა ან ქირა
-
ტრამპი მიიჩნევს, რომ G20-ის სამიტზე პუტინის ჩამოსვლა "ძალიან სასარგებლო იქნებოდა“ ტრამპი მიიჩნევს, რომ G20-ის სამიტზე პუტინის ჩამოსვლა "ძალიან სასარგებლო იქნებოდა“
გადახედვა
-
არ მოუსმინო მათ, ვინც გეუბნება, რომ უკვე გაიზარდე — გაეცანით მარი სუხიშვილის ინტერვიუს არ მოუსმინო მათ, ვინც გეუბნება, რომ უკვე გაიზარდე — გაეცანით მარი სუხიშვილის ინტერვიუს
-
მოსამართლემ ირაკლი კობახიძის წინააღმდეგ მზია ამაღლობელის სარჩელზე საქმის წარმოება შეწყვიტა მოსამართლემ ირაკლი კობახიძის წინააღმდეგ მზია ამაღლობელის სარჩელზე საქმის წარმოება შეწყვიტა
გადახედვა
-
Stranger Things-ის ანიმაციური სერიალი დეპრესიული და გაცვეთილია — რას წერენ კრიტიკოსები Stranger Things-ის ანიმაციური სერიალი დეპრესიული და გაცვეთილია — რას წერენ კრიტიკოსები
გადახედვა
-
უნგრეთის ისტორიაში პირველად, მინისტრის პოსტს უსინათლო ვილმოშ კატაი-ნემეტი დაიკავებს უნგრეთის ისტორიაში პირველად, მინისტრის პოსტს უსინათლო ვილმოშ კატაი-ნემეტი დაიკავებს
გადახედვა
-
ილონ მასკი VS სემ ალტმანი: რას გვიყვება სასამართლოში წარმოდგენილი უხერხული დოკუმენტები ილონ მასკი VS სემ ალტმანი: რას გვიყვება სასამართლოში წარმოდგენილი უხერხული დოკუმენტები
გადახედვა
-
სპს: მხედველობაში მიღებულ იქნა უშუალოდ მსჯავრდებულ ზვიად რატიანის უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული ინფორმაცია სპს: მხედველობაში მიღებულ იქნა უშუალოდ მსჯავრდებულ ზვიად რატიანის უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული ინფორმაცია
გადახედვა
-
ლევან ხაბეიშვილი: ტელევიზორში მოვისმინე ასეთი სიგიჟე — 10 მაისიდან ვიწყებთ გასვლასო. დღეს რას აკეთებენ, 24-ში? ლევან ხაბეიშვილი: ტელევიზორში მოვისმინე ასეთი სიგიჟე — 10 მაისიდან ვიწყებთ გასვლასო. დღეს რას აკეთებენ, 24-ში?
გადახედვა
-
რამდენიმე აზერბაიჯანულ გემს ევროკავშირის მიერ დაწესებული სანქციები მოეხსნა რამდენიმე აზერბაიჯანულ გემს ევროკავშირის მიერ დაწესებული სანქციები მოეხსნა
გადახედვა
-
საგარეო უწყებაში უნდა დაიბარონ. ეს პოლიტიკური დემარშიცაა — გია ვოლსკი პაველ ჰერჩინსკიზე საგარეო უწყებაში უნდა დაიბარონ. ეს პოლიტიკური დემარშიცაა — გია ვოლსკი პაველ ჰერჩინსკიზე
გადახედვა
კომენტარები