Conform Descopera: Un nou studiu, ce extinde teoria relativității generale în dimensiuni superioare, arată că modele repetitive de ondulații în spațiu-timp ar putea genera singularități nude și găuri negre microscopice. Această descoperire aduce un argument nou într-o dezbatere științifică veche de decenii, privind existența acestor fenomene cosmice.
Singularități nude și găuri negre microscopice
În 1997, renumitul fizician Stephen Hawking a recunoscut public că a pierdut un pariu important, făcut în 1991 cu Kip Thorne și John Preskill, referitor la existența singularităților nude. Acestea sunt obiecte cosmice similare găurilor negre, însă se diferențiază prin lipsa unui orizont al evenimentelor, acea graniță dincolo de care nimic nu mai poate scăpa. Fără acest „înveliș” protector, singularitățile nude ar putea fi teoretic observabile direct.
Dovada care l-a convins pe Hawking a venit în 1993, de la fizicianul Matthew Choptuik. Prin simulări numerice realizate pe supercomputerele vremii, Choptuik a demonstrat că, prin ajustarea fină a condițiilor inițiale, materia se poate transforma într-o stare instabilă și auto-organizată, denumită „cristal spațiu-timp”. Această structură repetitivă ar putea conține o singularitate cu o curbură infinită.
O nouă perspectivă matematică
Până acum, studiul fenomenelor de acest gen a fost limitat de precizia simulărilor computerizate, care se confruntă cu limitări legate de reprezentarea numerelor pe un număr finit de biți. Noul studiu depășește această barieră, propunând o abordare analitică pură. „Ori de câte ori fizicienii găsesc un parametru mic, sunt fericiți, deoarece pot rezolva ecuațiile când acesta este zero, adăugând ulterior corecții prin teoria perturbațiilor”, a explicat Daniel Grumiller, astrofizician la Universitatea de Tehnologie din Viena și coautor al studiului. „Relativitatea generală nu are un astfel de parametru, dar dacă introduci inversul numărului de dimensiuni și presupui că acest număr este uriaș, ecuațiile devin maleabile.”
Această simplificare matematică, obținută prin presupunerea unui număr infinit de dimensiuni, a permis echipei să obțină soluții analitice pe hârtie. Pe măsură ce numărul de dimensiuni scade spre valori mai realiste, ecuațiile devin mai complexe. În prezent, cea mai mică valoare dimensională pentru care calculele pot fi realizate coerent este 52, în timp ce simulările numerice actuale pot procesa date doar până la dimensiunea 14.
Pași următori și implicații
Pentru a verifica dacă aceste cristale și singularități nude sunt fizic posibile într-un univers tridimensional, echipa de fizicieni intenționează să extindă calculele numerice la dimensiuni superioare. Scopul este de a intersecta rezultatele obținute prin cele două metode analitice și numerice, oferind astfel o confirmare mai solidă teoriei. Această cercetare deschide noi perspective în înțelegerea naturii spațiu-timpului și a fenomenelor extreme din univers.
Sursa: Descopera
