Studiu: Misterul găurilor negre poate fi explicat prin existența a 7 dimensiuni

Un nou studiu de fizică teoretică vine cu o ipoteză care ar putea schimba radical modul în care înțelegem găurile negre. Cercetarea sugerează că acestea nu se evaporă complet, așa cum susținea celebra teorie propusă de Stephen Hawking, ci lasă în urmă structuri stabile, permanente, capabile să păstreze toată informația înghițită de-a lungul timpului.

Ideea contrazice una dintre cele mai cunoscute teorii din fizica modernă, potrivit Agerpres, și încearcă să rezolve un paradox care i-a pus pe gânduri pe cercetători timp de zeci de ani: dacă o gaură neagră dispare complet, unde ajunge informația despre tot ceea ce a absorbit?

Ce spunea teoria lui Hawking

În anii 1970, Stephen Hawking a propus teoria potrivit căreia găurile negre nu sunt complet „negre”. Ele emit radiații și pierd treptat energie, până când, în intervale uriașe de timp, ajung să se evapore complet.

Problema este că această idee pare să intre în conflict cu un principiu esențial din mecanica cuantică: informația nu poate fi distrusă.

Cu alte cuvinte, dacă o gaură neagră dispare complet, iar informația despre materia înghițită dispare odată cu ea, atunci una dintre regulile de bază ale fizicii ar fi încălcată.

Noua ipoteză: găurile negre nu dispar complet

Noul studiu propune o altă variantă: găurile negre nu se evaporă până la capăt. În loc să dispară complet, ele s-ar opri din „topire” într-un stadiu final și ar lăsa în urmă o rămășiță extrem de mică, dar stabilă, care ar continua să păstreze informația.

Potrivit autorilor, această posibilitate ar putea elimina paradoxul informației pierdute și ar oferi o punte între gravitație și mecanica cuantică.

Totul depinde de existența unor dimensiuni ascunse

Pentru ca teoria să fie valabilă, Universul ar trebui să aibă șapte dimensiuni, nu doar patru, așa cum percepem noi în mod obișnuit: trei dimensiuni ale spațiului și una a timpului.

Modelul propune existența a încă trei dimensiuni suplimentare, extrem de mici și imposibil de observat direct. Acestea ar influența însă structura spațiu-timpului și comportamentul găurilor negre.

Cercetătorul Richard Pinčák, coautor al studiului și membru al Institutului de Fizică Experimentală al Academiei Slovace de Științe, explică ideea printr-o comparație simplă: modul în care aceste dimensiuni sunt „împăturite” în Univers ar determina efecte fizice reale, la fel cum forma finală a unui origami depinde de felul în care este pliată hârtia.

Forța care ar opri evaporarea

În acest model, geometria dimensiunilor suplimentare ar genera un fenomen numit torsiune, adică o formă de „răsucire” a spațiu-timpului.

Această torsiune ar produce, la scări extrem de mici, o forță de respingere care ar începe să conteze exact în faza finală a vieții unei găuri negre. Pe măsură ce gaura neagră se micșorează din cauza radiației Hawking, această forță ar acționa ca o frână și ar împiedica dispariția completă.

Rezultatul: gaura neagră s-ar stabiliza într-o formă reziduală minusculă, dar capabilă să conserve informația acumulată.

De ce este atât de importantă această idee

Miza este uriașă, pentru că studiul atinge una dintre cele mai mari probleme nerezolvate ale fizicii moderne: cum pot fi împăcate relativitatea generală și mecanica cuantică.

Mai mult, autorii spun că modelul lor creează și o legătură neașteptată cu fizica particulelor. În teorie, aceleași mecanisme care ar stabiliza găurile negre ar putea fi conectate și la procesele prin care particulele elementare capătă masă.

Dacă această abordare s-ar dovedi corectă, ea ar putea schimba profund felul în care înțelegem gravitația, structura Universului și limitele fizicii cunoscute.

Teoria este greu de testat

Chiar dacă ipoteza este spectaculoasă, ea are și o mare problemă: este extrem de greu de verificat experimental.

Scările de energie implicate sunt mult peste capacitatea acceleratoarelor de particule existente astăzi. Totuși, modelul face câteva predicții concrete, ceea ce înseamnă că, în principiu, ar putea fi testat indirect în viitor.

De exemplu, observațiile asupra etapelor finale ale evaporării găurilor negre primordiale sau datele furnizate de telescoape gamma și detectoare de unde gravitaționale ar putea oferi indicii despre existența acestor rămășițe stabile.

Ce urmează

Autorii recunosc că noua lucrare nu rezolvă complet problema gravitației cuantice, dar susțin că oferă un mecanism credibil pentru ceea ce s-ar putea întâmpla în ultimele clipe din „viața” unei găuri negre.

Dacă ideea se confirmă, atunci găurile negre nu ar mai fi privite ca niște capcane cosmice care distrug totul definitiv, ci ca obiecte extreme care ascund informația, fără să o piardă vreodată cu adevărat.