Fizičari s Steklov matematičkog instituta Ruske akademije znanosti razvili su teorijski opis ponašanja materije unutar crnih rupa i pronašli mogući način za usklađivanje kvantne fizike i teorije gravitacije, navodi se u članku objavljenom u časopisu Journal of High Energy Physics.
„Koristili smo holografski pristup. Sastoji se u činjenici da kvantni dvodimenzionalni sustav koji "živi" na granici posebnog zakrivljenog 3D prostora, nazvanog anti-de Sitterovim prostorom, može se u njemu opisati klasičnom gravitacijskom fizikom. Dakle, trodimenzionalni prostor, zajedno sa svime što se događa unutar, igra ulogu holograma koji ilustrira ono što se događa izravno u našem fizičkom sustavu ", rekao je Mihail Khramcov s Matematičkog instituta, a citirao ga je Press služba Ruske zaklade za znanost.
Redovite i supermasivne crne rupe imaju tako jaku gravitaciju da je nije moguće prevladati bez prekoračenja brzine svjetlosti. Nijedan predmet ili zračenje ne mogu pobjeći izvan utjecaja crne rupe, koja se naziva "horizont događaja".
Ono što se događa izvan horizonta događaja ostaje misterija i stvar polemike među fizičarima. Većina znanstvenika vjeruje da je u principu nemoguće gledati unutar crne rupe i proučavati njezinu strukturu, jer će to dovesti do krajnje neugodnih posljedica - u ovom će slučaju biti nemoguće pomiriti Einsteinovu teoriju relativnosti i kvantnu mehaniku.
Bez obzira na to, postoje crne rupe i njihovo ponašanje mora biti nekako opisano. Relativno nedavno, znanstvenici su počeli vjerovati da crne rupe zapravo nisu trodimenzionalni, već dvodimenzionalni objekti - svojevrsni svemirski "hologrami", gdje se prostor smanjuje bliže rubovima i gdje se predmet bačen u pravoj liniji vraća u točku leta.
Ovu teoriju i jednadžbe koje su je opisale iznijele su krajem 90-ih dva poznata kozmologa - Juan Maldasena sa Sveučilišta Princeton i Gerard 't Hooft sa Sveučilišta u Utrechtu. Prema nekim znanstvenicima, slični principi mogu opisati cijeli Svemir kao cjelinu - drugim riječima, sasvim je moguće da živimo unutar ravnog dvodimenzionalnog holograma.
Na temelju tih načela, Khramtsov i njegovi kolege pokušali su objasniti zašto samo postojanje crnih rupa ne krši zakone termodinamike, kao i opisati kvantne procese koji su odgovorni za transport topline unutar njih, temeljen na teoriji relativnosti i drugim klasičnim zakonima fizike.
Proračuni su pokazali da se u crnoj rupi doista može promatrati određeni analog termodinamičke ravnoteže, kao u "normalnom" Svemiru. Znanstvenici naglašavaju da se to može eksperimentalno potvrditi sudaranjem čestica ohlađenih na temperature bliske apsolutnoj nuli.
Promotivni video:
Ako takve čestice padnu u magnetske zamke, tada će se, kada su ozračene laserom, ponašati približno na isti način kao i materija u ravnim crnim rupama. Konkretno, informacije o pojavi novih kvantnih veza između čestica širit će se unutar zamke određenom brzinom, a odstupanja od nje značit će da proračuni ruskih fizičara nisu u potpunosti točni.
Kao što primjećuje Khramtsov, kvark-gluonska plazma koja nastaje unutar LHC-a ili RHIC sudarača u Brookhavenu (SAD) može se zagrijati na sličan način, što omogućava korištenje istih principa za opisivanje njegovog ponašanja i daljnje proučavanje. Prema njegovim riječima, u bliskoj budućnosti ruski će fizičari pokušati pronaći odgovor na još jedno važno pitanje vezano za crne rupe: gube li se informacije kada materija prođe kroz obzorje događaja.