Unul dintre cele mai dificile probleme din fizica modernă, cunoscută drept paradoxul informațional al găurilor negre, ar putea avea o explicație nouă. Potrivit unui studiu teoretic recent, găurile negre nu s-ar evapora complet, așa cum sugerează modelele actuale, ci ar lăsa în urmă o structură microscopică stabilă care păstrează informația acumulată.
Ipoteza ar putea rezolva conflictul dintre teoria relativității și mecanica cuantică și oferă, în același timp, o perspectivă nouă asupra modului în care particulele fundamentale dobândesc masă.
De ce reprezintă găurile negre o problemă pentru fizică
În anii 1970, fizicianul Stephen Hawking a demonstrat că găurile negre emit o formă foarte slabă de radiație, cunoscută astăzi sub numele de radiație Hawking. Pe măsură ce emit această energie, ele își pierd treptat masa și, teoretic, ajung să dispară complet.
Aici apare însă o problemă majoră. Dacă o gaură neagră se evaporă în totalitate, informația despre materia care a fost absorbită de aceasta ar dispărea odată cu ea. Acest scenariu contrazice unul dintre principiile fundamentale ale mecanicii cuantice, conform căruia informația nu poate fi distrusă.
Această contradicție este cunoscută drept paradoxul informațional al găurilor negre și reprezintă una dintre cele mai importante provocări ale fizicii teoretice.
Rolul torsiunii spațiu-timpului
Într-un studiu publicat în revista General Relativity and Gravitation, cercetătorul Richard Pinčák și colaboratorii săi propun o explicație bazată pe o versiune extinsă a gravitației, cunoscută sub numele de teoria Einstein-Cartan.
Spre deosebire de relativitatea generală, care descrie spațiul și timpul ca fiind curbate de prezența materiei, această teorie permite și existența unei proprietăți suplimentare numite torsiune. Cu alte cuvinte, spațiu-timpul nu doar se curbează, ci se poate și răsuci în condiții extreme.
Autorii au analizat efectele acestei torsiuni într-un model cu șapte dimensiuni și au concluzionat că, la densități foarte mari, ea generează o forță de respingere care împiedică prăbușirea completă a materiei.
Găurile negre ar putea lăsa în urmă relicve microscopice
Potrivit modelului propus, evaporarea unei găuri negre nu continuă până la dispariția totală. Procesul se oprește într-o etapă finală, iar obiectul lasă în urmă o relicvă microscopică stabilă.
Această structură ar funcționa ca un depozit permanent pentru informația cuantică acumulată de-a lungul existenței găurii negre. În acest scenariu, informația nu este distrusă, ci rămâne stocată sub forma unor oscilații persistente ale câmpului de torsiune.
Cercetătorii susțin că o astfel de relicvă rezultată dintr-o gaură neagră cu masa Soarelui ar putea păstra suficientă informație pentru a elimina contradicția dintre gravitație și mecanica cuantică.
Posibile implicații pentru materia întunecată
Modelul are implicații și în domeniul fizicii particulelor. Autorii sugerează că aceeași structură geometrică responsabilă pentru conservarea informației ar putea explica și apariția masei particulelor fundamentale prin legătura cu câmpul Higgs.
Mai mult, relicvele microscopice ale găurilor negre ar putea reprezenta o parte din materia întunecată, componenta invizibilă care pare să constituie cea mai mare parte a materiei din Univers.
Teorie promițătoare, dar încă netestată
Deocamdată, ipoteza rămâne una teoretică. Energia necesară pentru a detecta direct dimensiunile suplimentare propuse de model depășește cu mult capacitățile actuale ale acceleratorului CERN.
Totuși, autorii consideră că efectele acestei geometrii ar putea fi identificate indirect prin analiza radiației cosmice de fond sau a undelor gravitaționale primordiale. Dacă astfel de semnale vor fi observate în viitor, teoria ar putea oferi una dintre cele mai importante explicații pentru comportamentul găurilor negre și pentru structura fundamentală a Universului.
„Responsabilitatea se construiește împreună.
Intră pe canalul nostru de WhatsApp Responsabil și fii parte dintr-o comunitate care vrea să schimbe România în bine.
Leave a comment