O gaură neagră în 5 dimensiuni ar putea demola relativitatea generală

Daca ai fi crezut ca gaurile negre sunt ciudate si misterioase, mai gandeste-te pentru ca, pentru prima data, oamenii de stiinta au simulat cu succes ce s-ar intampla cu gaurile negre intr-un univers cu 5 dimensiuni, iar modul in care s-ar comporta ne-ar putea ameninta modul in care intelegem Universul.

Simularea a sugerat ca, daca Universul este compus din cel putin 5 dimensiuni, ceva ce savantii incearca sa confirme sau sa infirme, teoria relativitatii generale a lui Einstein, fundatia fizicii moderne, ar fi gresita.

Este foarte dificil de explicat, asa ca mai bine incepem cu gaurile negre. Intr-un Univers de 5 dimensiuni, fizicienii au speculat ca gaurile negre ar fi, de fapt, niste inele subtiri, nu gauri propriu-zise, iar pe masura ce ar evolua, ar crea niste proeminente intre care materia s-ar subtia atat de mult incat acestea s-ar desprinde pentru a forma alte gauri negre dar mai mici.

Ideea unor inele negre a fost propusa in 2002, dar, pana acum, nimeni nu a putut sa le simuleze evolutia. Acest lucru a fost posibil datorita supercomputerului COSMOS de la Universitatea Cambridge din Marea Britanie, cel mai mare computer shared-memory din Europa, care poate efectua 38.6 trilioane de calcule pe secunda.

Problema cu gaurile negre in 5 dimensiuni este aceea ca ar fi compuse din inele ultragravitationale, unde gravitatia ar fi atat de mare incat ar da nastere unei noi stari cunoscute ca singularitate pura (naked singularity). Aceata este un fenomen atat de ciudat incat nimeni nu stie cum s-ar manifesta, exceptand faptul ca legile relativitatii generale nu s-ar mai aplica.

Teoria Relativitatii Generale a lui Einstein se bazeaza pe modul in care credem ca gravitatia guverneaza comportamentul Universului. Stim ca materia din Univers deformeaza „textura” continuumului spatiu-timp si ca acest efect este, de fapt, gravitatia. De cand a fost propusa, de acum 100 de ani, relativitatea generala a trecut toate tetele. Tot ceea ce observam in Univers respecta ceea ce ea spune, dar singularitatea pune niste probleme.

Intr-un univers compus din 4 dimeniuni, in care a patra este timpul, singularitatea ar trebui sa fie punctul din gaura neagra unde graviatia este cea mai intensa, punctul central.

„Atat timp cat singularitatile raman ascunse in spatele unui orizont al evenimentelor, nu cauzeaza probleme iar relativitatea generala rezista”, a declarat fizicianul teoretic Markus Kunesch de la Universitatea Cambridge

Ce s-ar intampla daca singuaritatea ar putea exista in afara orizontului evenimentelor? Cand fizicienii au teoretizat intr-un Univers cu cel putin 5 dimensiuni, au ajuns la concluzia ca ar trebui sa ne schimbam din temelii modul in care privim legile Universului pentru ca un obiect ce s-ar prabusi intr-o densitate infinita, adica intr-o singularitate, nu ar fi constrans de un orizont al evenimentelor si ar deveni o singularitate pura, iar lucrurile ar lua-o razna in si in jurul obiectului.

„Daca exista singularitati pure, teoria relativitatii generale nu mai este valabila, iar daca acesta ar fi cazul, ar fi un haos pentru ca nu mai putem prezice nimic. Nu ar mai exista o teorie care sa explice Universul” – Saran Tunyasuvunakool, membru al echipei de cercetatori

Daca Universul are doar patru dimensiuni, totul e ok, iar inelele negre si singularitatile pure nu exista, dar fizicienii au propus ca Universul ar putea avea pana la 11 dimensiuni. Problema este ca, din cauza faptului ca oamenii pot percepe doar trei dintre ele, singura metoda prin care putem confirma existenta mai multor dimensiuni este prin experimente desfasurate cu foarte multa energie la CERN.

Kunesch si echipa sa spun ca atingem in curand limita supercomputerului COSMOS dar ca vor sa afle de ce nu pot aparea singularitatile pure intr-un univers format din patru dimensiuni.

Studiul a fost publicat in Physical Review Letter. Michio Kaku explica foarte bine ipoteza celor 11 dimensiuni:

[sursa]