Svarte hull. Sinnsykt tette romgjenstander med tyngdekraft så kraftig at det bøyer romtid så vel som våre nåværende fysiske lover, og til slutt skaper en singularitet. Heldigvis beskytter universet oss mot disse objektene ved å skape en hendelseshorisont rundt dem. Vi kan ikke se sorte hull, men vi kan se grensene for dens begivenhetshorisont. Imidlertid hevder fysikere at de har funnet en måte å oppdage en naken singularitet, samtidig som de tester et par lover i vår klassiske fysikk for styrke.
En naken singularitet, hvis dette fenomenet virkelig eksisterer, vil mest sannsynlig bli presentert i form av en grov tåre i virkelighetens stoff, et hull som forvrenger ikke bare rom-tid, men alle fysikkens lover, uansett hvor den vises, som ville frata den enhver form for forutsigbarhet “, - kommenterer Avanesh Pandey, forfatter av en vitenskapelig spalte for IB Times.
Hvis denne forklaringen setter deg i en liten sløvhet, ikke bekymre deg. All denne forskningen, som vi skal snakke om i dag, er ren teori basert på en sterk antagelse om at en naken singularitet faktisk eksisterer i vårt univers, selv om det nåværende nivået i fysikken vår ikke tillater oss å bekrefte dette.
Ifølge Einsteins teori om generell relativitet, så vel som våre beste datamaskinmodeller til dags dato, er en naken singularitet faktisk mulig. Så hva er det? En singularitet kan vises under stjernekollaps, når livssyklusen til en stjerne kommer til en slutt og en viss region med en så stor tetthet skapes i rommet at fysikken vår ikke klarer å forklare hva som skjer i denne regionen.
I fysikken selv er det to seksjoner som lar oss forstå vår virkelighet: kvantemekanikk, som forklarer samspillet mellom de minste partiklene (subatomære partikler) i universet, og generell relativitet, som beskriver hva vi kan se med våre egne øyne (oppførselen til stjerner, galakser, etc. etc). Problemet er at begge disse seksjonene forklarer singulariteten og forutsier atferden på en annen måte.
Vi har aldri vurdert spørsmålet om singularitet fra et praktisk synspunkt, fordi alle singularitetene som vi vet om og som vi kan gjette på, finnes direkte i sorte hull, i deres senter, omgitt av en hendelseshorisont, etter å ha krysset grensene som ingenting, ikke engang lys, ikke i stand til å unnslippe den videre skjebnen som blir absorbert for alltid. Det var selvfølgelig et annet alternativ - å studere singulariteten som hele universet ble født fra (i følge Big Bang-teorien), men vi har dessverre ikke muligheten til å se på fortiden.
Når det gjelder den nakne singulariteten, er dette en teoretisk singularitet som ignorerer lovene i universet i forhold til sorte hull, og det er en forklaring på dette. La oss vurdere et illustrerende eksempel. Nedenfor ser du en skjematisk illustrasjon av et svart hull. På venstre side er den omgitt av en hendelseshorisont (stiplet sirkel). Til høyre vises en naken singularitet. Pilene viser lys som, i tilfelle et svart hull med en hendelseshorisont, ikke kan forlate det, og i tilfelle av en naken singularitet, kan det.
Salgsfremmende video:
Forutsatt at en naken singularitet eksisterer, så vil det største spørsmålet være hvordan vi kan definere en naken singularitet og skille den fra et normalt svart hull. Dette er nøyaktig hva den nye studien prøver å finne ut.
Forskere ved Indian Institute for Basic Research, Tata, har foreslått en totrinns plan basert på den faste antakelsen om at singularitetene i seg selv er roterende gjenstander, som sorte hull.
I henhold til Einsteins generelle relativitetsteori, begynner rom-tid-stoffet, som ligger ved siden av eventuelle roterende gjenstander, å "vri" under hensyntagen til denne rotasjonen. Og denne effekten skaper et gyroskopisk øyeblikk, noe som får banene til partikler som roterer rundt slike gjenstander "forgjenger", det vil si at den endrer rotasjonsaksen.
Nedenfor kan du observere den nødvendige rotasjonen av gyroskopet for å forstå hva som står på spill. Rotasjonsaksen er ikke rett.
Med å stole på disse dataene sier forskerne at vi kan finne ut av arten av rotasjon av gjenstander ved å måle hastigheten som gyroskopet krever, det vil si finne ut frekvensen av dens presisjon mellom de to punktene nærmest objektet.
I følge studien kan følgende antagelse legges til grunn:
- En veldig variabel gyroskop-presesjonsfrekvens mellom to punkter kan indikere at den aktuelle roterende gjenstanden er et svart hull;
- Den relativt lille endringen i presesjonsfrekvensen og forutsigbarheten til denne oppførselen kan indikere at det aktuelle roterende objektet er en naken singularitet.
Å få et gyroskop til et svart hull og teste denne teorien er selvfølgelig neppe en lett oppgave. Men likevel er det for tidlig å få slutt på teorien, siden en gruppe forskere fant en mer tilgjengelig og tryggere måte å observere disse reaksjonene fra gyroskopet fra Jorden ved å måle frekvensen av presesjonen som faller ned i sorte hull eller nakne singulariteter av materien ved hjelp av røntgenstråler.
"Omkretsplanet for presesjonsfrekvensen vil øke når materien nærmer seg et roterende svart hull, men i teorien kan denne frekvensen avta og til og med gå til null når de nærmer seg en roterende naken singularitet," sier forskerne i sitt publiserte papir.
Igjen, for nok en gang å avklare: alt dette for øyeblikket er bare spekulasjoner. For det første har vi aldri funnet en kandidat til rollen som naken singularitet, og for det andre har vi nettopp begynt å forstå essensen av vanlige sorte hull. I tillegg, bare en uke tidligere, antok en annen gruppe forskere at selv om nakne singulariteter eksisterer, kan uutforskede kvanteeffekter skjule dem for oss.
Kort sagt, det vil være klart for tidlig å trekke noen konklusjoner nå, siden vi fremdeles er klare (eller rettere sagt, selv ikke i stand til) å observere fenomenene som kan oppstå i utkanten av universet. Men kanskje en dag, når teknologier vil bli flere størrelsesordener mer avanserte? Hvem vet.
NIKOLAY KHIZHNYAK
