Fyzici objavili zvláštny zvrat v časopriestore, ktorý dokáže simulovať čierne diery – až kým sa nepriblížia. Tieto teoretické medzery v štruktúre časopriestoru, známe ako „topologické solitóny“, sú známe v celom vesmíre a ich nájdenie by mohlo posunúť naše chápanie kvantovej fyziky podľa novej štúdie publikovanej 25. apríla v časopise Science. fyzický prehľad d.
čierne diery Je to možno tá najfrustrujúcejšia vec, aká sa kedy vo vede objavila. Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedá ich existenciu a astronómovia vedia, ako vznikajú: Stačí, aby sa masívna hviezda pod vlastnou váhou zrútila. Bez inej sily, ktorá by jej mohla odolať, gravitácia pokračuje v ťahaní, kým sa všetka hmota hviezdy nestlačí do veľmi malého bodu, známeho ako singularita. Túto singularitu obklopuje horizont udalostí, neviditeľná hranica, ktorá označuje okraj čiernej diery. Čokoľvek prekročí horizont udalostí, nemôže vyjsť.
Ale hlavný problém je v tom, že body nekonečnej hustoty v skutočnosti nemôžu existovať. Takže zatiaľ čo všeobecná relativita predpovedá existenciu čiernych dier a nájdeme mnoho astronomických objektov, ktoré sa správajú presne tak, ako predpovedala Einsteinova teória, vieme, že ešte stále nemáme úplný obraz. Vieme, že jedinečnosť musí byť nahradená niečím logickejším, ale nevieme, čo to je.
Súvisiace: Sú čierne diery červie diery?
Nájdenie tohto vyžaduje pochopenie gravitácie, ktorá je extrémne silná vo veľmi malých mierkach – niečo, čo sa nazýva kvantová gravitácia. Zatiaľ nemáme fungujúcu kvantovú teóriu gravitácie, no máme niekoľko kandidátov. Jedným z týchto kandidátov je teória strúnmodel, ktorý naznačuje, že všetky častice, ktoré tvoria náš vesmír, sú skutočne vyrobené z malých, vibrujúcich strún.
Na vysvetlenie veľkého množstva častíc, ktoré obývajú náš vesmír, tieto struny nemôžu len vibrovať v obvyklých troch priestorových dimenziách. Teória strún predpovedá existenciu ďalších dimenzií, ktoré sa všetky skrútili na seba v nepredstaviteľne malom meradle – takom malom, že ani nemôžeme vedieť, že existujú.
A tento akt zvrásnenia extra priestorových rozmerov v malých mierkach môže viesť k veľmi zaujímavým veciam.
V novej štúdii výskumníci naznačili, že tieto extra kompaktné rozmery môžu viesť k defektom. Ako vrásky, ktoré nedokážete dostať z košele, nech ju akokoľvek vyžehlíte, tieto nedokonalosti budú nemenné, trvalé defekty v štruktúre časopriestoru – topologický solitón. Fyzici navrhli, že tieto seltony by vyzerali, pôsobili a možno aj páchli ako čierne diery.
Vedci skúmali, ako by sa svetelné lúče správali pri prechode blízko jedného z týchto solitónov. Zistili, že solitóny ovplyvnia svetlo rovnakým spôsobom ako čierna diera. Svetlo sa ohýba okolo solitónov a vytvára stabilné orbitálne prstence a solitóny vrhajú tiene. Inými slovami, Slávne snímky z ďalekohľadu Event Horizonpriblížená na čiernu dieru M87* v roku 2019, by vyzerala zhruba rovnako, keby to bol solitón v strede obrázka, a nie čierna diera.
Čoskoro sa však tradícii skončí. Topologické solitóny nie sú singularity, takže nemajú horizonty udalostí. K solitonu sa môžete dostať tak blízko, ako chcete, a ak chcete, vždy môžete odísť (za predpokladu, že ste si pribalili dostatok paliva).
Žiaľ, čierne diery nemáme dostatočne blízko, aby sme sa do nich mohli kopať, a tak sa môžeme spoliehať len na pozorovania vzdialených objektov. Ak sa niekedy objavia nejaké topologické solitóny, detekcia bude nielen náhľadom na povahu gravitácie, ale umožní nám to priamo študovať povahu kvantovej gravitácie a tiež teóriu strún.
„Organizátor. Spisovateľ. Zlý kávičkár. Evanjelista všeobecného jedla. Celoživotný fanúšik piva. Podnikateľ.“
