Това откритие поставя под съмнение Общата теория на относителността на Айнщайн, основата на съвременната физика.
Резултатът от математическия модел на британски учени са обекти, които могат да съществуват обаче само във Вселена с пет или повече измерения, но това са черни дупки с "гола сингулярност", които ще бъдат видим за външен наблюдател, нещо, което нарушава принципа на космическата цензура.
Изследователи от университета в Кеймбридж и Университета Куин Мери в Лондон успешно са симулирали черна дупка във вид на много тънък пръстен с множество "издутини", свързани със струни, които стават все по-тънки с течение на времето. В крайна сметка стават толкова тънки, че прекъсват в серия от миниатюрни черни дупки, подобно на тънка струя вода, която се разпада на капки, всяка от които ще бъде източник на гола сингулярност, тоест нарушава се принципа на космическата цензура, разказва сайтът на университета в Кеймбридж.
Пръстеновидните черни дупки са открити от теоретичните физици през 2002 г., но едва сега има възможност да се моделират със суперкомпютър. Съществуването на такава черна дупка би довело до "гола сингулярност", която ще опровергае Общата теория на относителността.
Моделът е създаден с помощта на COSMOS суперкомпютър, работата е описана в статия, публикувана в списание Physical Review Letters.
Космическата цензура не допуска безкрайности
Общата теория на относителността е в основата на сегашното ни разбиране на гравитацията. Според нея материята изкривява околното си пространство-време, а това, което наричаме гравитация е ефектът от тази деформация. През 100-те години , откакто съществува, Общата теория на относителността е преминала всеки тест, на който е подлагана, но едно от нейните ограничения е наличието на сингулярност.
Сингулярността е точката, където гравитацията е толкова силна, че пространството, времето и законите на физиката престават да действат така, както сме свикнали. Общата теория на относителността предсказва, че съществуват сингулярности в центъра на черните дупки и че те са заобиколени от хоризонт събитията - "линията, от която няма връщане", където гравитационното притегляне става толкова силно, че бягството е невъзможно, дори за светлината, което означава, че те не могат да се наблюдават от отвън.
 Хоризонт на събитията. Илюстрация: de.wikipedia |
В общата теория на относителността , хоризонт на събитията е въображаема граница в пространство-времето, отвъд която събитията не са видими за наблюдател, който се намира от другата й страна. Заради крайната скорост на светлината, информация или физически сигнали не могат да стигнат до наблюдател отвъд тази граница. Ако един обект пресече хоризонта на събитията, той никога не може да се измъкне от него. |
Но ако сингулярността съществува извън хоризонта на събитията, тя не само би била видима отвън, но ще представлява обект, който колапсира до безкрайна плътност и в който се нарушава причинността. Това е т.нар. гола сингулярност - гравитационна сингулярност, без хоризонт на събитията.
Голата сингулярност нарушава принципа на космическата цензура, формулиран от през 1973 г. от математика и физик Роджър Пенроуз. Неговата модифицирана версия, по-късно е представена от Стивън Хокинг. Принципът на космическата цензура казва, че в пространство-времето, не може да има гола сингулярност.
В началото на 21-ви век, физиците открили, че хоризонтът на събитията около сингулярността може да бъде не само една сфера, но с форма подобна на геврек, ако материалът, от който се ражда черната дупка се върти достатъчно бързо, и ако Вселената, в която се намира има не четири, а пет или повече измерения. Такава една черна дупка ще бъде изключително нестабилна и формата на нейния хоризонт на събитията ще се променя непрекъснато.
Саран Тунясувунакул (Saran Tunyasuvunakool) от Университета в Кеймбридж и колегите му решили да проверят дали теорията на относителността и "космическата цензура" работят и за такива обекти като създали компютърен модел на такава черна дупка в пет-мерното пространство.
Изчисленията показали, че има два възможни сценария за поведение на такава пръстеновидна черна дупка. При първия "геврекът", ако е бил достатъчно дебел, се превръща в обикновена сферична черна дупка, а при втория - ако е тънък пръстен - се образуват "вълни", които нарастват, а свързващите ги нишки, стават все по-тънки, докато не прекъснат и пръстенът се разпадне на голи сингулярности, които по принцип могат да се видят.
Да, но тези стъписващи обекти, нарушаващи Общата теория на относителността се случват само в 5-мерното пространство, ще кажете. Може би не е толкова страшно, защото живеем в 4-мерното пространство и малко вероятно да се намери такава черна дупка - "геврек".
"Но ако космическата цензура не властва в по-високите измерения, тогава може би трябва да разберем какво е толкова специалното на четиримерната Вселена, което тя притежава" - споделя Саран Тунясувунакул.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
21.02 2016 в 13:43
Във всеки случай, при черните дупки имаме явления в условията на огромна гравитация на квантово ниво, за това ТО е неприложима при тях. Сингулярност се получава при уравненията на ТО, защото излизаме от границите ѝ на приложимост.
Последни коментари