5D μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να σπάσουν Σχετικότητας

Αντίληψη του καλλιτέχνη παρουσιάζει περίχωρα μιας μαύρης τρύπας, συμπεριλαμβανομένων δίσκο προσαύξησης, τζετ του και το μαγνητικό πεδίο. Credit: ESO / L.Calçada

Σε σχήμα δακτυλίου, πέντε διαστάσεων μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να σπάσουν τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, δείχνει νέα έρευνα.

Υπάρχει μια παγίδα, βέβαια. Αυτά 5D "μαύρα δαχτυλίδια" δεν υπάρχουν, όσο ο καθένας μπορεί να πει. Αντ 'αυτού, το νέο θεωρητικό μοντέλο μπορεί επισημάνει ένας από τους λόγους για τους οποίους ζούμε σε ένα τετραδιάστατο σύμπαν: Οποιαδήποτε άλλη επιλογή θα μπορούσε να είναι ένα καυτό χάος.


«Εδώ μπορεί να έχουμε μια πρώτη γεύση ότι τέσσερις διαστάσεις του χώρου-χρόνου είναι μια πολύ, πολύ καλή επιλογή, διότι διαφορετικά, κάτι πολύ κακό συμβαίνει στο σύμπαν», δήλωσε ο Ulrich Sperhake, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Cambridge στην Αγγλία. [ 8 τρόποι για να μπορείτε να δείτε θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν στη Real Life ]


Καταδικασμένη από την αρχή

Από την αρχή, η θεωρία του Αϊνστάιν της γενικής σχετικότητας , η οποία περιγράφει πώς η ύλη παραμορφώνει τον χωροχρόνο, προέβλεψε τη δική θάνατό του. Αυτό εξαφάνιση ήρθε με τη μορφή των ιδιομορφιών, ή απείρως καμπύλων τμημάτων του χωροχρόνου στην οποία οι νόμοι της φυσικής καταρρέουν, δήλωσε ο ομο-συντάκτης μελέτης Markus Kunesch, ένα εφαρμοσμένα μαθηματικά και θεωρητική φυσική υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Cambridge.

Αλλά σε ένα είδος τυχερός σώσει, η θεωρία του Αϊνστάιν προβλέπει ότι υπάρχουν αυτές οι ιδιομορφίες μόνο πίσω από τους ορίζοντες γεγονότων των μαύρων οπών, από την οποία δεν έχει σημασία μπορεί να ξεφύγει.

"Ακόμα κι αν έχετε μια μοναδικότητα, είναι πολύ όμορφα που περιέχονται σε ένα φρενοκομείο υψηλής ασφάλειας, και δεν μπορεί να επηρεάσει τίποτα στο εξωτερικό," Sperhake, ο οποίος δεν συμμετείχε στην παρούσα μελέτη, είπε Ζωντανή Επιστήμη. "Αυτό σημαίνει ότι η γενική σχετικότητα είναι ακόμα απολύτως σε θέση να εξηγήσει ολόκληρη την εξέλιξη ολόκληρου του σύμπαντος έξω από αυτό το μικροσκοπικό μοναδικότητα».

Η έννοια της ασφάλεια που περιέχονται μοναδικότητες, βάφτισαν την κοσμική θεώρημα λογοκρισία, έχει πραγματοποιηθεί μέχρι παντού στο σύμπαν, όπου οι άνθρωποι έχουν εξετάσει.

Γυμνή μαύρες τρύπες

Αλλά Kunesch και τους συναδέλφους του Πανεπιστημίου του Cambridge ερευνητές Pau Figueras και Saran Tunyasuvunakool ήθελαν να διερευνήσουν τα όρια της κοσμικής λογοκρισίας θεώρημα. Πήραν μια ματιά στο παράξενη πρότεινε μαύρες τρύπες που οι ερευνητές είχαν ονειρευτεί μέχρι περίπου πριν από 15 χρόνια.

Στο παρελθόν, οι ερευνητές είχαν προτείνει μια μαθηματική περιγραφή αυτών μαύρα δαχτυλίδια. Ωστόσο, κανείς δεν ήταν σε θέση να προσομοιώσουν πώς θα συμπεριφέρονται σύμφωνα με τη γενική σχετικότητα. Αποδείχθηκε ότι, σε πέντε διαστάσεις, "γυμνή μοναδικότητες" θα πρέπει να κάθεται έξω από τις μαύρες τρύπες, η ομάδα ανέφερε σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε 18ης Φλεβάρη στοπεριοδικό Physical Review Letters . Αυτό, με τη σειρά του, θα σήμαινε ότι η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, θα σπάσει τελείως προς τα κάτω σε όλο το σύμπαν, όχι μόνο σε μαύρες τρύπες.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η θεωρία του Αϊνστάιν είναι λάθος. Σχετικότητας έχει περάσει κάθε δοκιμασία που έχει αντιμετωπίσει.

«Είναι μια απίστευτα καταπληκτική θεωρία. Έχει προβλέψει πολλά νέα πράγματα," είπε Kunesch Ζωντανή Επιστήμη. (Φυσικοί ανακάλυψαν πρόσφατα ένα από τα τελευταία εναπομείναντα προβλέψεις της σχετικότητας, όταν ανιχνεύεται βαρυτικά κύματα που σχηματίζονται από την smashup δύο μαύρες τρύπες 1300000000 χρόνια πριν.)

Για το ένα, είναι εξαιρετικά απίθανο ότι υπάρχουν αυτές οι σχετικότητας-σπάσιμο μαύρες τρύπες. Για αυτό για να είναι αληθινό, θα πρέπει να είναι επιπλέον διαστάσεις υπάρχουν. Ενώ ορισμένες θεωρίες, όπως η θεωρία των χορδών , κάνει προβλέψει την ύπαρξη 11 ή ακόμη και 27 επιπλέον διαστάσεις, αυτές οι υψηλότερες διαστάσεις θα είναι teensy, έλασης-up στίγματα - πολύ διαφορετικές από τις διαστάσεις βανίλια, συνηθισμένο μέγεθος που ζούμε, και ότι μαύροι κύκλοι σχεδιάστηκαν στο, είπε Sperhake. [ 5 λόγοι για να ζήσουμε σε ένα πολυσύμπαν ]

Οι Goldilocks των συμπάντων

Τα ευρήματα προσθέτουν στην ιδέα ότι το σύμπαν καταλαμβάνει ένα γλυκό σημείο όσον αφορά τις φυσικές του ιδιότητες, είπε Sperhake.Εάν η βαρύτητα ήταν ισχυρότερη, το σύμπαν μας θα καταρρεύσει αμέσως μετά το Big Bang . Εάν η βαρύτητα ήταν ασθενέστερη, δεν αστέρια θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί. Αν ο ηλεκτρομαγνητισμός ήταν ελαφρώς διαφορετική, η χημεία θα έχουν περάσει ασταθές, είπε Sperhake. Τώρα, φαίνεται σαν να πρέπει να προστεθεί ο αριθμός των διαστάσεων του χωροχρόνου στον κατάλογο: Αν υπήρχαν πια, η μελλοντική συμπεριφορά του σύμπαντος δεν θα μπορούσε να προβλεφθεί, τουλάχιστον όχι από τη θεωρία του Αϊνστάιν, είπε.

Τα νέα αποτελέσματα, επίσης, να λάμψει ένα φως σε ορισμένες από τις σκοτεινές, ανεξερεύνητες γωνίες και τις σχισμές των ρηξικέλευθη θεωρία του Αϊνστάιν, δήλωσε Kunesch.



"Είναι αρκετά αξιοσημείωτο το γεγονός ότι, περισσότερα από 100 χρόνια μετά τη θεωρία του Αϊνστάιν γράφτηκε κάτω, εμείς ακόμα δεν κατανοούν πλήρως τι λύσεις στις εξισώσεις του Αϊνστάιν μοιάζουν", δήλωσε ο Kunesch. «Έχουμε ακόμα πρέπει να διαπιστωθεί κατά πόσον είναι απολύτως συνεπές θεωρητικά. Υπάρχουν ακόμα πολλά αναπάντητα ερωτήματα, τόσο σε θεωρητικό επίπεδο, αλλά και στο πιο πειραματικό επίπεδο." (livescience.)