Krievijas Zinātņu akadēmijas Steklovas matemātiskā institūta fiziķi ir izstrādājuši matērijas uzvedības teorētisko aprakstu melno caurumu iekšienē un atraduši iespējamo veidu, kā saskaņot kvantu fiziku un gravitācijas teoriju, teikts rakstā, kas publicēts žurnālā “High Energy Physics”.
“Mēs izmantojām hologrāfisko pieeju. Tas sastāv no fakta, ka kvantu divdimensiju sistēmu, kas “dzīvo” uz īpašas izliektas 3D telpas robežas, ko sauc par anti-de Sitter telpu, tās iekšienē var aprakstīt ar klasisko gravitācijas fiziku. Tādējādi trīsdimensiju telpa kopā ar visu, kas notiek iekšpusē, spēlē hologrammas lomu, kas ilustrē to, kas notiek tieši mūsu fiziskajā sistēmā, sacīja Mihails Hramtsovs no Matemātikas institūta, ko citēja Krievijas Zinātnes fonda preses dienests.
Parastajiem un supermasīvajiem melnajiem caurumiem ir tik spēcīgs smagums, ka tos nevar pārvarēt, nepārsniedzot gaismas ātrumu. Neviens priekšmets vai starojums nevar izkļūt ārpus melnā cauruma, ko sauc par “notikumu horizontu”, ietekmes.
Tas, kas notiek ārpus notikumu horizonta, joprojām ir noslēpums un diskusiju jautājums starp fiziķiem. Lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka principā nav iespējams ieskatīties melnajā caurumā un izpētīt tā struktūru, jo tas radīs ārkārtīgi nepatīkamas sekas - šajā gadījumā nebūs iespējams saskaņot Einšteina relativitātes teoriju un kvantu mehāniku.
Neskatoties uz to, pastāv melnie caurumi, un viņu uzvedība kaut kā jāapraksta. Salīdzinoši nesen zinātnieki sāka ticēt, ka melnie caurumi faktiski nav trīsdimensiju, bet gan divdimensiju objekti - sava veida kosmosa "hologrammas", kur telpa sarūk tuvāk malām un kur taisnā līnijā izmests priekšmets atgriežas lidojuma vietā.
Šo teoriju un vienādojumus, kas to raksturo, 90. gadu beigās izvirzīja divi slaveni kosmologi - Huans Maldasena no Prinstonas universitātes un Gerard 't Hooft no Utrehtas universitātes. Pēc dažu zinātnieku domām, līdzīgi principi var raksturot visu Visumu kopumā - citiem vārdiem sakot, ir pilnīgi iespējams, ka mēs dzīvojam plakanā divdimensiju hologrammā.
Balstoties uz šiem principiem, Khramtsovs un viņa kolēģi mēģināja izskaidrot, kāpēc pati melno caurumu esamība nepārkāpj termodinamikas likumus, kā arī aprakstīt kvantu procesus, kas ir atbildīgi par siltuma pārvadāšanu tajos, balstoties uz relativitātes teoriju un citiem klasiskajiem fizikas likumiem.
Aprēķini parādīja, ka melnajā caurumā patiešām var novērot noteiktu termodinamiskās līdzsvara analogu, tāpat kā "normālajā" Visumā. Zinātnieki uzsver, ka to eksperimentāli var pārliecināties, sadūrot daļiņas, kas atdzesētas līdz temperatūrai, kas ir tuvu absolūtai nullei.
Reklāmas video:
Ja šādas daļiņas iekrīt magnētiskos slazdos, tad, tās apstarojot ar lāzeru, tās izturēsies aptuveni tāpat kā matērijas plakanajos melnajos caurumos. Jo īpaši informācija par jaunu kvantu saišu parādīšanos starp daļiņām izplatīsies slazdā noteiktā ātrumā, un novirzes no tā nozīmēs, ka krievu fiziķu aprēķini nav pilnīgi pareizi.
Kā atzīmē Khramtsovs, kvarka-gluona plazmu, kas rodas LHC vai RHIC sadursmes gadījumā Brukhāvenā (ASV), var sildīt līdzīgā veidā, kas ļauj izmantot tos pašus principus, lai aprakstītu tā izturēšanos un turpmāku izpēti. Pēc viņa teiktā, tuvākajā laikā krievu fiziķi centīsies rast atbildi uz vēl vienu svarīgu jautājumu, kas saistīts ar melnajiem caurumiem: vai tiek zaudēta informācija, kad matērija iet cauri notikumu horizontam.