Numeriske simuleringer har pekt fysikere til regionen med sorte hull der fysiske lovers forutsigbarhet må brytes. I en slik region kan de etterfølgende tilstandene i systemet ikke være en konsekvens av de nåværende, noe som er umulig i Newtonsk mekanikk og klassisk elektrodynamikk. En artikkel med resultatene ble publisert i tidsskriftet Physical Review Letters.
Vanligvis snakker fysiske teorier om determinismen i verden, fremtidens forutsigbarhet: Hvis de opprinnelige forholdene er kjent, kan man, når man kjenner de fysiske lovene, beregne staten når som helst i fremtiden. En slik teori er for eksempel Newtonsk mekanikk. Det samme er tilfelle for klassisk elektrodynamikk: når du vet nøyaktig fordelingen av elektriske og magnetiske felt i verdensrommet, kan du bestemme tilstanden deres når som helst ved å bruke Maxwells ligninger. Selv i kvantemekanikk tillater Schrödinger-ligningen ikke tilfeldighet: hvis vi vet nøyaktig bølgefunksjonen i det første øyeblikket, så taler den utvetydig om sin tidsutvikling når som helst.
I det nye verket undersøker en gruppe teoretikere ledet av Vitor Cardoso fra Universitetet i Lisboa sammenbruddet av en ladet stjerne i et svart hull og modellerer dette fenomenet innenfor rammen av generell relativitet. Som et resultat viser det seg at i denne prosessen kan det oppstå en region, hvis fysikk ikke kan forutsies ved å kjenne stjernens opprinnelige tilstand.
I følge en av teoriene innenfor rammen av generell relativitet, er det et maksimalt rom-tidsrom som er unikt bestemt av disse startbetingelsene. Hvis dette området ikke er hele det eksisterende rommet, viser det seg per definisjon at det er områder hvis tilstand ikke bestemmes av de opprinnelige forholdene som er tatt. Den engelske forskeren Roger Penrose formulerte en hypotese som ble kalt prinsippet om sterk kosmisk sensur. Han argumenterer for at dette ikke kan skje, det vil si at det entydige definerbare området ikke er en del av noe større rom.
Dannelsen av et ladet svart hull beskrevet av metoden Reissner - Nordstrom bryter med dette prinsippet ved første øyekast, siden Cauchy-horisonten i dette tilfellet er dannet inne i det sorte hullet, opp til hvilken romtid forblir jevn, og utover det kan utvides på uendelig mange måter. Men på den annen side er denne overflaten ustabil og enhver forstyrrelse ødelegger den, fører til dannelse av en singularitet og rettferdighet i prinsippet om kosmisk sensur.
Det nye verket undersøker sammenbruddet av en stjerne i et svart hull med en nesten begrensende ladning under hensyntagen til den kosmologiske konstanten (Λ-termin i Einsteins ligninger). Begrepet Λ er veldig lite og tas vanligvis kun med i kosmologiske studier, men det er vist at en positiv verdi på Λ fører til en mer stabil Cauchy-horisont. Som et resultat, selv om man tar hensyn til forstyrrelsene, er ikke avviket mellom rom-tidsparametrene på Cauchy-horisonten stort, noe som gjør det mulig å løse Einstein-ligningene selv i selve horisonten. Dette bryter med prinsippet om sterk kosmisk sensur.
Krumningsdiskontinuiteten ved Cauchy-horisonten oppnådd i situasjonen med en begrensende ladning og en positiv Λ-term tilsvarer en sjokkbølge i en væske. Det viser seg at en tilstrekkelig sterk kropp kunne trenge gjennom den. Man kan forestille seg en observatør som hopper ned i et svart hull og krysser Cauchy-horisonten. I dette tilfellet viser det seg at hans fremtid er usikker.
Beviset på gyldigheten av den utførte analysen er fremdeles nødvendig, siden forfatterne bare vurderte den lineære forstyrrelsesteorien. Det er også verdt å merke seg at det ikke kan danne astrofysiske sorte hull med begrensende ladninger, siden det ikke er så høyt ladede stjerner. Cauchy-horisonten forekommer imidlertid også når det gjelder roterende sorte hull, selv om de har færre symmetrier. Arbeidet tok heller ikke hensyn til hypotetiske kvanteeffekter, som kan være sterke på slike områder.
Salgsfremmende video:
