Oamenii de știință ar fi rezolvat, în sfârșit, paradoxul informațional al găurilor negre

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Urmărește-ne in Discover

Timp de decenii, fizicienii s-au luptat cu una dintre cele mai profunde enigme ale științei moderne: paradoxul informațional al găurilor negre.

Acest puzzle teoretic își are originea în anii 1970, când Stephen Hawking a demonstrat că găurile negre emit o radiație slabă care le consumă treptat energia, făcându-le să se micșoreze și să dispară complet.

Această concluzie a creat o contradicție majoră cu legile mecanicii cuantice, potrivit cărora informația nu poate fi distrusă niciodată. Dacă o gaură neagră se evaporă în totalitate, toate informațiile despre materia prăbușită în interiorul ei par să dispară odată cu ea.

Acum, un nou studiu condus de cercetătorul Richard Pinčák și publicat în revista General Relativity and Gravitation propune o altă soluție.

Oamenii de știință sugerează că răspunsul s-ar putea ascunde în geometria unui univers cu mai multe dimensiuni. Echipa a investigat o versiune extinsă a gravitației, cunoscută sub numele de teoria Einstein-Cartan, formulată în șapte dimensiuni pe o structură matematică numită varietate G2 cu torsiune.

Una dintre cele mai profunde enigme ale științei moderne

Spre deosebire de relativitatea generală a lui Einstein, care descrie spațiu-timpul ca pe o structură ce se poate îndoi sau curba, teoria Einstein-Cartan permite acestuia să se și răsucească.

Această răsucire, numită torsiune spațio-temporală, devine extrem de importantă la densitățile colosale de la scara Planck. În aceste condiții extreme, torsiunea generează o forță de respingere ce acționează împotriva colapsului gravitațional, scrie Sciencedaily.

Conform noului model, acest efect de respingere oprește faza finală a evaporării Hawking. În loc să dispară definitiv, gaura neagră lasă în urmă o relicvă stabilă, cu o masă estimată la aproximativ 9 kg.

Această rămășiță servește ca depozit pe termen lung: informația cuantică este stocată în siguranță sub forma unor vibrații de lungă durată (moduri cvasi-normale) ale câmpului de torsiune din structura sa geometrică.

O contradicție majoră cu legile mecanicii cuantice

Calculele arată că relicva unei găuri negre cu masa inițială a Soarelui poate stoca în jur de 1,515 cubiți, o capacitate ideală pentru a salva informația și a rezolva paradoxul.

Mai mult, reducerea acestei geometrii de la 7 la cele 4 dimensiuni pe care le percepem generează în mod natural scara nelineară slabă. Această valoare este strâns legată de câmpul Higgs, cel responsabil pentru masa particulelor elementare.

Prin urmare, același mecanism geometric rezolvă simultan și problema ierarhiei maselor din fizica particulelor. Deși energiile necesare pentru detectarea directă a acestor dimensiuni depășesc capacitatea acceleratorului LHC, teoria poate fi testată astronomic.

Relicvele stabile ar putea constitui materia întunecată a universului, iar amprentele acestei geometrii pot fi căutate în radiația cosmică de fond sau în undele gravitaționale primordiale.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cercetătorii ar fi detectat prima semnătură a orizontului de evenimente al unei găuri negre

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

Telescopul Webb a descoperit două găuri negre care cresc mult mai rapid decât galaxiile lor

Cristalele de spațiu-timp ar putea genera găuri negre rare