„Cristalele” spațiu-timpului s-ar putea prăbuși în găuri negre minuscule, propune un studiu recent

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

„Cristalele” spațiu-timpului s-ar putea prăbuși în găuri negre minuscule. La limita formării unei găuri negre, spațiu-timpul intră într-un regim extrem în care comportamentul gravitației devine neobișnuit. În această zonă, cunoscută drept colaps critic, chiar și ecuațiile lui Einstein devin foarte greu de rezolvat, iar fizicienii se bazează de obicei pe simulări numerice.

„Cristalele” spațiu-timpului s-ar putea prăbuși în găuri negre minuscule. Un nou studiu sugerează că, în acest punct de tranziție, curbura spațiu-timpului poate adopta o structură repetitivă ordonată, asemănătoare „cristalelor temporale”, stări exotice în care tiparele se repetă în timp.

Aceste structuri sunt instabile: o mică modificare de energie poate decide dacă sistemul se disipează sau colapsează într-o gaură neagră. Fizicianul Daniel Grumiller, de la Universitatea Tehnică din Viena (Austria) compară fenomenul cu tranziția apei în gheață, unde o schimbare mică poate declanșa o reorganizare completă a materiei.

O abordare neobișnuită

În mod normal, relativitatea generală descrie gravitația cu mare precizie, însă în acest regim extrem apar comportamente greu de tratat analitic. Descoperirea importantă din 1993 a lui Matthew Choptuik a arătat că acest prag prezintă „autosimilaritate discretă”, adică tipare care se repetă la scări din ce în ce mai mici în spațiu-timp.

Noul studiu merge mai departe și propune o descriere matematică a acestor structuri folosind o abordare neobișnuită: extinderea teoretică a Universului la un număr foarte mare de dimensiuni. Deși Universul real are patru dimensiuni (trei spațiale și una temporală), matematica relativității generale poate fi formulată în orice număr de dimensiuni.

Fizicianul Christian Ecker, de la Goethe University Frankfurt (Germania), explică faptul că explorarea unor universuri cu zeci sau chiar infinit de multe dimensiuni face ecuațiile gravitației mai ușor de tratat, deoarece efectele devin mai localizate în jurul regiunii de colaps.

„Cristalele” spațiu-timpului s-ar putea prăbuși în găuri negre minuscule. Iată de ce!

Folosind această metodă, cercetătorii au reușit să obțină formule analitice care descriu structurile repetitive din spațiu-timp apărute în timpul colapsului gravitațional. Surprinzător, aceste rezultate nu par să fie limitate strict la universuri ipotetice cu multe dimensiuni, ci sugerează că fenomenul are o natură mai generală.

Astfel, „cristalele de spațiu-timp” ar putea reprezenta o proprietate fundamentală a gravitației în condiții extreme, nu doar un artefact matematic, scrie ScienceAlert.

Fizicianul Florian Ecker, tot de la Universitatea Tehnică din Viena, subliniază că metoda este stabilă și poate fi rafinată progresiv pentru a crește precizia calculelor.

Studiul oferă un nou cadru teoretic pentru a înțelege colapsul gravitațional și formarea găurilor negre în regimuri unde fizica clasică devine dificil de aplicat.

Cercetarea a fost publicată în Physical Review Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Telescopul Webb a descoperit una dintre primele galaxii ale Universului

O furtună solară ucigașă de acum 800 de ani, descoperită în arbori antici

Test de cultură generală. Câte săptămâni are un an?

Dioxidul de carbon are un efect ciudat asupra atmosferei Pământului, au aflat cercetătorii