Simulering av material som kretsar nära ett svart hål. Kredit:ESO/Gravity Consortium/L. Calçada
Vad är ett svart hål? I en artikel som precis har dykt upp i tidskriften Natur astronomi , LMU-filosofen Erik Curiel visar att fysiker använder olika definitioner av begreppet, beroende på deras egna speciella intresseområden.
Ett svart hål ses konventionellt som ett astronomiskt objekt som oåterkalleligt förbrukar all materia och strålning som kommer inom dess inflytandesfär. Fysiskt, ett svart hål definieras av närvaron av en singularitet, dvs. en region av rymden, avgränsad av en "händelsehorisont", inom vilken massan/energitätheten blir oändlig, och fysikens normalt väluppfostrade lagar gäller inte längre. Dock, som en artikel i januarinumret av tidskriften Natur astronomi visar, en exakt och överenskommen definition av detta "singulara" tillstånd visar sig vara frustrerande svårfångad. Dess författare, Dr Erik Curiel från Münchens centrum för matematisk filosofi vid LMU, sammanfattar problemet på följande sätt:"Egenskaperna hos svarta hål är föremål för undersökningar inom en rad underdiscipliner av fysiken - i optisk fysik, i kvantfysik och förstås i astrofysik. Men var och en av dessa specialiteter närmar sig problemet med sin egen specifika uppsättning teoretiska begrepp."
Erik Curiel studerade filosofi såväl som teoretisk fysik vid Harvard University och University of Chicago, och det primära syftet med hans nuvarande DFG-finansierade forskningsprojekt är att utveckla en exakt filosofisk beskrivning av vissa förbryllande aspekter av modern fysik. "Fenomen som svarta hål tillhör ett område som är otillgängligt för observation och experiment. Arbete som bygger på antagandet att svarta hål existerar innebär därför en spekulationsnivå som är ovanlig även inom teoretisk fysik." Dock, det är denna svårighet som gör det fysiska förhållningssättet till svarta håls natur så intressant ur filosofisk synvinkel. "Det fysiska perspektivet på svarta hål är självt oupplösligt förknippat med filosofiska frågor som rör ontologiska, metafysiska och metodologiska överväganden, säger Curiel.
"Överraskande" och "ögonöppnande" insikter
Under utarbetandet av hans filosofiska analys av begreppet svarta hål för Natur astronomi , Författaren talade med fysiker som är involverade i ett brett spektrum av forskningsområden. Under dessa samtal, han fick helt andra definitioner av ett svart hål. Viktigt, dock, var och en användes på ett självständigt sätt inom gränserna för den berörda specialistdisciplinen. Curiel själv beskriver dessa diskussioner som "överraskande" och "ögonöppnande".
För astrofysikern Avi Loeb, "ett svart hål är det ultimata fängelset:när du väl checkar in, du kan aldrig komma ut." Å andra sidan, teoretisk fysiker Domenico Giulini betraktar det som "konceptuellt problematiskt att tänka på svarta hål som objekt i rymden, saker som kan röra sig och skjutas runt."
Curiels eget ta-hem-budskap är att själva mångfalden av definitioner av svarta hål är ett positivt tecken, eftersom det gör det möjligt för fysiker att närma sig fenomenet från en mängd olika fysiska perspektiv. Dock, för att på ett produktivt sätt använda denna mångfald av synpunkter, det blir viktigt att odla en större medvetenhet om skillnaderna i betoning mellan dem.