Дикая теория: пятимерные черные дыры могут нарушить законы физики

Пятимерная черная дыра

Этот кадр из компьютерного моделирования изображает форму теоретической пятимерной черной дыры, которая выглядит как кольцо, а не сфера. В моделировании кольцо черной дыры сначала гладкое, но затем вызывает серию странных выпуклостей. (Изображение предоставлено: Пау Фигерас, Маркус Кунеш и Саран Туньясувунакул)



Черные дыры беспорядок в четырех измерениях. Но добавьте пятую часть, и черная дыра может нарушить законы физики, как показали ученые.



Исследователи из Кембриджского университета в Англии и Лондонского университета королевы Марии успешно смоделировали черную дыру в пяти измерениях с помощью суперкомпьютера. Вместо сферической формы такая черная дыра напоминает очень тонкое кольцо, которое образует серию выпуклостей. Сначала эти выпуклости соединены тонкими струнами, но со временем эти струны становятся тоньше, пока выпуклости не превращаются в свои собственные мини-черные дыры.

Так в чем проблема?



Что ж, в четырехмерной Вселенной сингулярность - точка в центре черной дыры, где гравитация настолько сильна, что общая теория относительности не работает, - остается скрытой за горизонтом событий. Но в пятимерной вселенной, как только эта черная нить превращается в серию мини черных дыр, сингулярность становится видимой для внешнего мира. Теоретически наблюдатель может увидеть, как физика рушится на его или ее глазах, и эта мысль заставляет съежиться любого ученого. [Самые странные черные дыры во Вселенной]

Ключ в том, что общая теория относительности лежит в основе всего, что ученые знают о гравитации. Это важный инструмент, когда дело доходит до оценки возраста Вселенной и даже расчета сигналов GPS. За 100 лет, прошедших с тех пор, как Эйнштейн впервые изложил теорию, теория относительности выдержала все последующие проверки. Он даже предсказал существование гравитационных волн, обнаружение которых было наконец объявлено ранее в этом месяце .

«Если существуют голые сингулярности, общая теория относительности не работает», - соавтор исследования Саран Туньясувунакул. сказано в заявлении . «И если общая теория относительности потерпит неудачу, она перевернет все с ног на голову, потому что она [теория] больше не будет иметь никакой предсказательной силы - ее больше нельзя будет рассматривать как отдельную теорию для объяснения Вселенной».



Конечно, мало шансов, что в ближайшее время ученые будут наблюдать «черное кольцо». Так зачем изучать эти странности? Некоторые передовые теории действительно предполагают, что есть еще много измерений, которые ученые (и все остальные) не могут понять. Так что, возможно, черное кольцо действительно образовало некоторые из множества черных дыр, которые наблюдают астрономы.

Кроме того, «чем лучше мы сможем моделировать теорию гравитации Эйнштейна в более высоких измерениях, тем легче нам будет помочь в разработке новых вычислительных методов». Мы раздвигаем границы того, что вы можете делать на компьютере, когда дело доходит до теории Эйнштейна, - сказал Туньясувунакул.

Исследование пятимерной черной дыры подробно описано в 18 февраля выпуск журнала Physical Review Letters .



Следовать Шеннон Холл в Твиттере @ShannonWHall .Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook а также Google+ . Оригинальная статья о demokratija.eu