Penemuan ini dapat secara signifikan mengurangi biaya produksi bahan bakar, bahan kimia, dan bahan. Sebuah tim peneliti dari College of Science and Engineering University of Minnesota Twin Cities dan University of Houston’s Cullen College of Engineering telah mengidentifikasi, dan untuk pertama kalinya diukur, sebagian kecil elektron yang memungkinkan manufaktur katalitik. (…)

RisalahPos.com Network

Pengamatan baru dari dua lubang hitam penggabungan telah mengkonfirmasi prediksi yang dilakukan beberapa dekade lalu oleh Albert Einstein, Stephen Hawking, dan Roy Kerr.

Satu dekade yang lalu, para ilmuwan pertama kali mengambil riak di jalinan ruang-waktu, yang dikenal sebagai Gelombang gravitasidiproduksi oleh tabrakan dua lubang hitam. Sekarang, dibantu oleh instrumentasi yang lebih baik dan banyak keberuntungan, yang baru diamati lubang hitam Merger menawarkan pandangan paling pasti sejauh ini tentang bagaimana lubang hitam berperilaku-dan, dalam prosesnya, memberikan konfirmasi yang telah lama dicari dari prediksi utama oleh Albert Einstein dan Stephen Hawking.

Pengukuran terbaru berasal dari Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Ligo), dengan analisis yang dipimpin oleh astrofisika Maximiliano ISI dan Will Farr dari Pusat Astrofisika Komputasi Flatiron di New York City. Temuan ini menerangi sifat lubang hitam dan struktur yang mendasari ruang-waktu, menunjukkan kemungkinan titik kontak antara fisika kuantum dan relativitas umum Einstein.

“Ini adalah pandangan yang paling jelas tentang sifat lubang hitam,” kata Isi, yang juga merupakan asisten profesor di Universitas Columbia. “Kami telah menemukan beberapa bukti terkuat bahwa lubang hitam astrofisika adalah lubang hitam yang diprediksi dari teori relativitas umum Albert Einstein.”

Temuan baru -baru ini diterbitkan di jurnal Surat Ulasan Fisik oleh kolaborasi ligo-virgo-kagra.

Lubang hitam dan gelombang gravitasi

Untuk bintang besar, lubang hitam menandai langkah terakhir dalam siklus hidup mereka. Gravitasi mereka begitu kuat sehingga bahkan cahaya tidak bisa lepas. Ketika dua lubang hitam bertabrakan, mereka melengkung ruang itu sendiri dan menghasilkan gelombang gravitasi yang melakukan perjalanan ke luar melintasi kosmos, mirip dengan cara lonceng berdering setelah dipukul.

Riak-riak yang mendefinisikan ruang itu, yang disebut gelombang gravitasi, dapat memberi tahu para ilmuwan banyak tentang benda-benda yang menciptakannya. Sama seperti lonceng besi besar membuat suara yang berbeda dari lonceng aluminium yang lebih kecil, “suara” yang dibuat oleh penggabungan lubang hitam adalah khusus untuk sifat -sifat lubang hitam yang terlibat.

Para ilmuwan dapat mendeteksi gelombang gravitasi dengan instrumen khusus di observatorium seperti LIGO di Amerika Serikat, Virgo di Italia, dan Kagra di Jepang. Instrumen -instrumen ini dengan hati -hati mengukur berapa lama waktu yang dibutuhkan laser untuk menempuh jalan yang diberikan. Saat gelombang gravitasi meregangkan dan mengompres ruang-waktu, panjang instrumen, dan dengan demikian waktu perjalanan cahaya, berubah dengan cermat. Dengan mengukur perubahan kecil dengan presisi besar, para ilmuwan dapat menggunakannya untuk menentukan karakteristik lubang hitam.

Gelombang gravitasi yang baru dilaporkan ditemukan dibuat oleh merger yang membentuk lubang hitam dengan massa 63 matahari dan berputar pada 100 revolusi per detik. Temuan ini datang 10 tahun setelah Ligo membuat deteksi merger lubang hitam pertama. Sejak penemuan tengara itu, peningkatan peralatan dan teknik telah memungkinkan para ilmuwan untuk mendapatkan pandangan yang lebih jelas pada acara-acara yang mengguncang ruang ini.

“Pasangan baru lubang hitam hampir kembar untuk deteksi pertama yang bersejarah pada tahun 2015,” kata ISI. “Tapi instrumennya jauh lebih baik, jadi kami dapat menganalisis sinyal dengan cara yang tidak mungkin 10 tahun yang lalu.”

Dengan sinyal -sinyal baru ini, ISI dan rekan -rekannya melihat total pada tabrakan sejak lubang hitam pertama kali saling berkelahi sampai satu sama lain sampai gema akhir ketika lubang hitam gabungan menetap di negara bagian barunya, yang terjadi hanya milidetik setelah kontak pertama.

Sebelumnya, gema terakhir sulit ditangkap, seperti pada saat itu, dering lubang hitam akan sangat pingsan. Akibatnya, para ilmuwan tidak dapat memisahkan dering tabrakan dari lubang hitam terakhir itu sendiri.

Membuka dering lubang hitam

Pada tahun 2021, ISI memimpin penelitian yang menunjukkan metode mutakhir yang ia, Farr, dan yang lainnya dikembangkan untuk mengisolasi frekuensi tertentu-atau ‘nada’-menggunakan data dari merger lubang hitam 2015. Metode ini terbukti kuat, tetapi pengukuran 2015 tidak cukup jelas untuk mengkonfirmasi prediksi utama tentang lubang hitam. Namun, dengan pengukuran yang lebih tepat dan lebih tepat, ISI dan rekan-rekannya lebih yakin mereka telah berhasil mengisolasi sinyal panjang milidetik dari lubang hitam final, diselesaikan. Ini memungkinkan tes yang lebih jelas tentang sifat lubang hitam.

“Sepuluh milidetik terdengar sangat pendek, tetapi instrumen kami jauh lebih baik sekarang karena ini cukup waktu bagi kami untuk benar -benar menganalisis dering lubang hitam terakhir,” kata ISI. “Dengan deteksi baru ini, kami memiliki tampilan sinyal yang sangat terperinci sebelum dan sesudah merger lubang hitam.”

Pengamatan baru memungkinkan para ilmuwan untuk menguji dugaan kunci sejak dekade lalu bahwa lubang hitam pada dasarnya adalah objek sederhana. Pada tahun 1963, fisikawan Roy Kerr menggunakan relativitas umum Einstein untuk secara matematis menggambarkan lubang hitam dengan satu persamaan. Persamaan menunjukkan bahwa lubang hitam astrofisik dapat dijelaskan dengan hanya dua karakteristik: putaran dan massa. Dengan data baru yang berkualitas lebih tinggi, para ilmuwan dapat mengukur frekuensi dan durasi dering lubang hitam yang digabungkan lebih tepat daripada sebelumnya. Ini memungkinkan mereka untuk melihat bahwa, memang, lubang hitam yang digabungkan adalah objek sederhana, dijelaskan hanya dengan massa dan putarannya.

Pengamatan juga digunakan untuk menguji ide dasar yang diusulkan oleh Stephen Hawking yang disebut teorema area Hawking. Ini menyatakan bahwa ukuran cakrawala peristiwa lubang hitam – garis masa lalu yang tidak ada, bahkan tidak dapat kembali – hanya dapat tumbuh. Menguji apakah teorema ini berlaku memerlukan pengukuran lubang hitam yang luar biasa sebelum dan sesudah merger mereka. Mengikuti deteksi merger lubang hitam pertama pada tahun 2015, Hawking bertanya -tanya apakah tanda tangan merger dapat digunakan untuk mengkonfirmasi teorema -nya. Pada saat itu, tidak ada yang mengira itu mungkin.

Pada 2019, setahun setelah kematian Hawking, metode telah cukup meningkat sehingga konfirmasi tentatif pertama datang menggunakan teknik yang dikembangkan oleh ISI, Farr, dan rekannya. Dengan resolusi empat kali lebih baik, data baru memberi para ilmuwan lebih percaya diri bahwa teorema Hawking benar.

Lubang hitam dan panah waktu

Dalam mengkonfirmasi teorema Hawking, hasilnya juga mengisyaratkan koneksi ke hukum kedua termodinamika. Undang -undang ini menyatakan bahwa properti yang mengukur gangguan sistem, yang dikenal sebagai entropi, harus meningkat, atau setidaknya tetap konstan, seiring waktu. Memahami termodinamika lubang hitam dapat menyebabkan kemajuan di bidang fisika lain, termasuk gravitasi kuantum, yang bertujuan untuk menggabungkan relativitas umum dengan fisika kuantum.

“Sangat mendalam bahwa ukuran horizon acara Black Hole berperilaku seperti entropi,” kata ISI. “Ini memiliki implikasi teoretis yang sangat mendalam dan berarti bahwa beberapa aspek lubang hitam dapat digunakan untuk secara matematis menyelidiki sifat sebenarnya dari ruang dan waktu.”

Banyak yang menduga bahwa deteksi merger Black Hole Future hanya akan mengungkapkan lebih banyak tentang sifat benda -benda ini. Dalam dekade berikutnya, detektor diharapkan menjadi 10 kali lebih sensitif daripada hari ini, memungkinkan untuk tes karakteristik lubang hitam yang lebih ketat.

“Mendengarkan nada yang dipancarkan oleh lubang hitam ini adalah harapan terbaik kami untuk belajar tentang sifat-sifat ruang-waktu ekstrem yang mereka hasilkan,” kata Farr, yang juga seorang profesor di Stony Brook University. “Dan ketika kita membangun lebih banyak dan lebih baik detektor gelombang gravitasi, ketepatan akan terus membaik.”

“Sudah begitu lama bidang ini telah menjadi spekulasi matematika dan teoretis murni,” kata ISI. “Tapi sekarang kita berada dalam posisi untuk benar -benar melihat proses yang luar biasa ini beraksi, yang menyoroti seberapa banyak kemajuan yang ada – dan akan terus menjadi – di bidang ini.”

Referensi: “GW250114: Menguji Hukum Area Hawking dan sifat Kerr Holes Hitam” oleh A. G. Abac, I. Abouelfettouh, F. Acernese, K. Ackley, C. Adamcewicz, S. Adhicary, D. Adhikari, N. Adhikari, R. X. Adhikari, et al. (Ligo Scientific, Virgo, dan Kagra Kolaborasi), 10 September 2025, Surat Ulasan Fisik.
Doi: 10.1103/kw5g-d732

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para peneliti telah menemukan mekanisme baru dalam fotokimia yang menunjukkan bahwa lingkungan mikro molekul dapat sangat mempengaruhi bagaimana reaksi terhadap cahaya. Tim ilmuwan global, yang dipimpin oleh para peneliti di QUT, membalikkan kepercayaan lama dalam fotokimia dengan temuan yang dapat mempengaruhi area dari perawatan kesehatan hingga manufaktur tingkat lanjut. Studi mereka, diterbitkan dalam jurnal (…)

RisalahPos.com Network

Para ilmuwan telah menciptakan molekul yang dulu teoretis dalam kondisi seperti ruang, mengungkapkan wawasan baru tentang kimia kosmos dan asal-usul senyawa kompleks. Para ilmuwan dari Universitas Hawaii di Departemen Kimia Mānoa telah berhasil mensintesis metanetetrol, sebuah molekul yang lama diyakini terlalu tidak stabil untuk secara alami ada. Dengan mereplikasi kondisi ekstrem yang mirip dengan (…)

RisalahPos.com Network

Sebuah tim fisikawan telah secara eksperimental mengungkap apa yang dilakukan elektron selama tunneling kuantum, mengungkapkan proses tabrakan internal yang mengejutkan yang menantang keyakinan lama. Profesor Dong Eon Kim dari Departemen Fisika Postech, bekerja sama dengan Inisiatif Max Planck Korea-Postech, telah membuat terobosan besar dalam memahami konsep mendasar mekanika kuantum yang dikenal sebagai (…)

RisalahPos.com Network

Para ilmuwan telah mendekodekan genom Swiss dari virus flu 1918 dari spesimen yang berusia seabad, mengungkapkan adaptasi awal untuk infeksi manusia. Para ilmuwan dari universitas Basel dan Zurich telah berhasil mendekodekan genom virus influenza yang menyebabkan pandemi 1918–1920 di Swiss, menggunakan spesimen yang diawetkan dari University of Zurich’s Medical (…)

RisalahPos.com Network

Para astronom telah mengkonfirmasi keberadaan empat planet berbatu yang mengorbit Barnard’s Star, tetangga bintang soliter terdekat kami yang hanya berjarak enam tahun. Menggunakan instrumen ultra-sensitif, para ilmuwan mendeteksi goyangan halus dalam cahaya bintang yang disebabkan oleh tarikan gravitasi dunia kecil ini, masing-masing jauh lebih kecil dari Bumi. Sinyal -sinyal ini dimakamkan di bawah latar belakang yang bising (…)

RisalahPos.com Network

Fisika Quantum baru saja mengambil lompatan dari teori ke kenyataan! Para peneliti EMPA, untuk pertama kalinya, berhasil membangun model Heisenberg yang bergantian satu dimensi menggunakan nanografi sintetis. Dengan benar-benar membentuk struktur karbon kecil ini, mereka telah membuka kunci cara baru untuk memanipulasi keadaan kuantum, mengkonfirmasi prediksi yang sudah berusia seabad. Terobosan ini bisa menjadi batu loncatan menuju dunia nyata (…)

RisalahPos.com Network