|
|
|
Πότε μοιάζει μια μαύρη τρύπα με μια στρόφιγγα που στάζει;Πηγή: NewScientist, 11 Μαίου 2006 |
|
Οι φυσικοί που αγωνίζονται να καταλάβουν πώς συμπεριφέρονται οι μαύρες τρύπες στις πρόσθετες διαστάσεις, όπως λέει η θεωρία των χορδών, πρέπει να κλείσουν τους υπολογιστές τους και να ανοίξουν τις στρόφιγγες της βρύσης τους, προτείνει μια νέα μελέτη. Τα αντικείμενα αυτά ενεργούν ακριβώς όπως τα λεπτά ρεύματα του νερού που αρχίζουν να διαχωρίζονται σε σταγόνες.
Η έρευνα αυτή δείχνει ότι θα μπορούσε να ρίξει φως στον τρόπο με τον οποίο η ίδια βαρύτητα συμπεριφέρονται στις πρόσθετες διαστάσεις σχετικά με απλούς υπολογισμούς- ένα πρόβλημα κόμβων που στηρίζεται αυτήν την περίοδο στις περίπλοκες αριθμητικές λύσεις στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Οι ακραίες πυκνότητες μέσα στις μαύρες τρύπες τις καθιστούν απίστευτα δύσκολες να μοντελοποιηθούν ακόμη και στις γνωστές σε μας τρεις χωρικές διαστάσεις. Αλλά μερικές θεωρίες που προσπαθούν να ενοποιήσουν τη βαρύτητα με την κβαντομηχανική, όπως η θεωρία χορδών, προτείνουν την ύπαρξη πρόσθετων - αλλά πολύ μικρής κλίμακας - διαστάσεων. Κι αυτές οι πρόσθετες διαστάσεις κάνουν τη μοντελοποίηση των αντικειμένων ακόμα πιο σύνθετο πρόβλημα, επειδή οι εξισώσεις του Einstein πρέπει να λυθούν σε κάθε απλή διάσταση, λέει ο Vitor Cardoso του πανεπιστημίου του Μισισιπή. Ακόμη και με τους ισχυρούς υπολογιστές, "απαιτείται πολύς μεγάλος
χρόνος", τόνισε. "Και δεν υπάρχει στην πραγματικότητα καμιά διαίσθηση ως
προς το τί μπορεί να συμβεί στις άλλες καταστάσεις, και έτσι κάθε φορά που
δοκιμάζετε μια διαφορετική γεωμετρία, πρέπει να αρχίσετε από τις πρώτες
αρχές ξανά". Υγρές "μεμβράνες" Στη θεωρία χορδών, οι μαύρες τρύπες μπορούν να πάρουν διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένων και των μακριών χορδών. Η προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι αυτές οι "μαύρες χορδές" είναι ασταθείς και γρήγορα διασπώνται εαν η ακτίνα τους είναι σχεδόν ίδιου μεγέθους με τις πρόσθετες χωρικές διαστάσεις. Αυτό σημαίνει ότι οι μεγάλες μαύρες χορδές - που ανιχνεύουμε ως μαύρες τρύπες με τη μάζα του ήλιου ή και περισσότερο - είναι αρκετά μεγάλες για να παραμείνουν σταθερές στα δισεκατομμύρια έτη. Αλλά οι μικροσκοπικές μαύρες χορδές - ίσως και 10-35
μέτρα - θα ήταν ασταθείς. Όμως το 1993, ο Ruth Gregory του πανεπιστημίου
του Σικάγου και ο Raymond Laflamme του Εθνικού Εργαστηρίου στο Los Alamos,
χρησιμοποίησαν τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν για να υπολογίσουν
πώς συμπεριφέρεται αυτή η αστάθεια. Οι Cardoso και Dias δείχνουν τώρα ότι
μια παρόμοια αστάθεια εμφανίζεται λόγω της επιφανειακής τάσης στις υγρές
"μεμβράνες". Χρήσιμη αναλογία Συμπληρώνει ότι οι μικροσκοπικές μαύρες χορδές μπορεί πραγματικά να αποτελούνται από ασταθή στοιχειώδη σωματίδια. Αλλά, τονίζει, ότι η πραγματική αξία της εργασίας αυτής μπορεί να βρεθεί αν οι ερευνητές μπορεί να φανταστούν αυτά τα αφηρημένα αντικείμενα, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως τα μοντέλα για ακόμη πιο εξωτικές οντότητες της θεωρίας των χορδών. "Τώρα μπορείτε να σκεφτείτε μια μαύρη χορδή με φυσικούς όρους", λέει. "Κι αυτό είναι ένα πολύ ισχυρό εργαλείο." Ο William Unruh του πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολούμπια
στον Καναδά συμφωνεί. "Είναι μια καλή αναλογία", λέει ο Unruh. "Η αιτία
που οι άνθρωποι μελετούν αυτά είναι για να καταλάβουν πώς συμπεριφέρεται
η βαρύτητα στις πρόσθετες διαστάσεις". "Αυτές αρχίζουν να αναπτύσσουν λίγες διογκώσεις και στενότητες σε κάποιες θέσεις", λέει. "Εάν αυτές συνεχίζουν να συμπεριφέρονται με αυτό τον τρόπο για πολύ χρόνο είναι ακόμα μια τελείως ανοικτή ερώτηση". Και τελειώνει λέγοντας ότι αυτή η αναλογία πρέπει να εξεταστεί σε αντίθεση με τους πιο πρόσφατους αριθμητικούς υπολογισμούς για το πως οι μαύρες χορδές διασπώνται τελικά. Αναφορά στο περιοδικό: Physical Review Letters (vol 96, no 181601)
|
||||
|
