Skaitliskās simulācijās fiziķi ir norādījuši uz melno caurumu reģionu, kur jāpārkāpj fizisko likumu paredzamība. Šādā reģionā sekojošie sistēmas stāvokļi var nebūt pašreizējo stāvokļu sekas, kas nav iespējams Ņūtona mehānikā un klasiskajā elektrodinamikā. Raksts ar rezultātiem tika publicēts žurnālā Physical Review Letters.
Parasti fizikālās teorijas runā par pasaules determinismu, nākotnes paredzamību: ja ir zināmi sākotnējie apstākļi, tad, zinot fiziskos likumus, jebkurā nākotnes brīdī var aprēķināt stāvokli. Šāda teorija, piemēram, ir Ņūtona mehānika. Tas pats attiecas uz klasisko elektrodinamiku: precīzi zinot elektrisko un magnētisko lauku izplatību telpā, varat noteikt to stāvokli jebkurā citā brīdī, izmantojot Maksvela vienādojumus. Pat kvantu mehānikā Šrīdingera vienādojums nepieļauj nejaušības: ja sākotnējā brīdī precīzi zinām viļņa funkciju, tad tas viennozīmīgi runā par tā laika evolūciju jebkurā laika intervālā.
Jaunajā darbā teorētiķu grupa, kuru vada Vitors Kardoso no Lisabonas universitātes, izskata lādētas zvaigznes sabrukumu melnajā caurumā un modelē šo parādību vispārējās relativitātes ietvaros. Rezultātā izrādās, ka šajā procesā var rasties reģions, kura fiziku nevar paredzēt, zinot zvaigznes sākotnējo stāvokli.
Saskaņā ar vienu no teorēmām vispārējās relativitātes ietvaros ir maksimālais telpas-laika reģions, ko unikāli nosaka šie sākotnējie apstākļi. Ja šī joma nav visa esošā telpa, tad pēc definīcijas izrādās, ka ir zonas, kuru stāvokli nenosaka sākotnējie veiktie apstākļi. Angļu zinātnieks Rodžers Penrozs formulēja hipotēzi, kuru sauca par spēcīgas kosmiskās cenzūras principu. Viņš apgalvo, ka tas nevar notikt, tas ir, viennozīmīgi nosakāmais apgabals neietilpst kādā plašākā telpā.
Uzlādēta melnā cauruma veidošanās, ko aprakstījusi Reissnera-Nordstroma metrika, no pirmā acu uzmetiena pārkāpj šo principu, jo šajā gadījumā melnā cauruma iekšpusē veidojas Cauchy horizonts, uz kuru telpas laiks paliek vienmērīgs, un ārpus tā to var pagarināt bezgalīgi daudzos veidos. Bet, no otras puses, šī virsma ir nestabila, un visi traucējumi to iznīcina, noved pie kosmiskās cenzūras principa singularitātes un taisnīguma veidošanās.
Jaunajā darbā tiek pētīta zvaigznes sabrukšana melnajā caurumā ar gandrīz ierobežojošu lādiņu, ņemot vērā kosmoloģisko konstanti (Λ-termiņš Einšteina vienādojumos). Λ termins ir ļoti mazs, un to parasti ņem vērā tikai kosmoloģiskos pētījumos, taču ir pierādīts, ka pozitīva value vērtība noved pie stabilāka Cauchy horizonta. Rezultātā, pat ņemot vērā perturbācijas, neatbilstība starp telpas un laika parametriem Kaučija horizontā nav liela, kas dod iespēju Einšteina vienādojumus atrisināt pat pašā horizontā. Tas pārkāpj spēcīgas kosmiskās cenzūras principu.
Izliekuma pārtraukums Cauchy horizontā, kas iegūts ierobežojošas lādiņa un pozitīva Λ stāvokļa gadījumā, ir līdzīgs triecienvilnim šķidrumā. Izrādās, ka caur to varētu iekļūt pietiekami spēcīgs ķermenis. Var iedomāties novērotāju, kurš lec melnajā caurumā un šķērso Kaučija horizontu. Šajā gadījumā viņa nākotne izrādās neskaidra.
Joprojām ir jāpierāda veiktās analīzes pamatotība, jo autori apskatīja tikai lineāras perturbācijas teoriju. Ir arī vērts atzīmēt, ka nevar veidoties astrofiziski melnie caurumi ar ierobežojošiem lādiņiem, jo nav tādu ļoti uzlādētu zvaigžņu. Tomēr Cauchy horizonts rodas arī rotējošu melno caurumu gadījumā, lai arī tiem ir mazāka simetrija. Tāpat darbā netika ņemta vērā hipotētiskā kvantu ietekme, kas šādās jomās var būt spēcīga.
Reklāmas video: