Haotiskajās sistēmās pat neliels lēciens var izraisīt kaskādes efektu, kas ietekmē gala rezultātu. Tas ir līdzīgs tauriņa efektam, kurā pat neliels spārnu atloks var izraisīt viesuļvētru otrā pasaules malā.
Teorētiskie fiziķi Duglass Stenfords un Stīvens Šenkers ir parādījuši, ka kvantu līmenī melnie caurumi izrāda haotisku uzvedību, kas līdzīga tauriņa efektam. Izmaiņu izdarīšana melnajā caurumā - pat tik maza, cik tajā ir pilināta viena daļiņa - var mainīt tā uzvedību.
Šī haosa izpratnes atslēga ir tāda, ka melnie caurumi nav pilnībā melni. Kosmosa milži izstaro vāju daļiņu dūmaku - virtuālo daļiņu pāru paliekas, kas nepārtraukti parādās visā kosmosā. Kad tas notiek melnā cauruma apvāršņā, dažas daļiņas var izkļūt, radot to, kas mūsdienās ir pazīstams kā Hokinga starojums. Tās izpēte atklāj melno caurumu haotisko raksturu. Stenforda un Šenkers par to rakstīja dokumentā, kas 2014. gadā tika publicēts Journal of High Energy Physics.
Iedomājieties, ka iemetat vienu elektronu melnajā caurumā - nelielas izmaiņas milzīgam milzenim. Tomēr šī mazā lieta izmaina Hokingas radiāciju, līdzīgi kā tauriņš pletina spārnus un maina tālas laivas virzienu.
Hokinga starojuma shematisks apraksts.
Daļiņas pievienošana palielina melnā cauruma masu un paplašina tā notikumu horizontu - robežu, aiz kuras nekas nevar izkļūt. Hokinga starojums, kas citādi būtu izdalījies, paliek ieslodzīts paplašināšanās melnajā caurumā. Šķiet, ka nelielas izmaiņas ir tālejošas sekas - milzīgs haoss.
Stenforda izvērsās par šo ideju. Viņš, Šenkers un Huans Maldacena no Progresīvo pētījumu institūta 2016. gadā žurnālā Journal of High Energy Physics publicēja rakstu, kurā teorētiski parādīja, ka pat nelielu izmaiņu melnajā caurumā sekas palielinās tik ātri, cik fiziski iespējams. Šis seku pieaugums padara melnos caurumus par visohaotiskāko sistēmu.
Pētot saikni starp mazām daļiņām un milzu melnajiem caurumiem, zinātnieki cer atrisināt sarežģīto konfliktu starp vissvarīgākajām fizikas teorijām. Mērķis ir formulēt kvantu gravitācijas teoriju, apvienojot kvantu mehāniku un vispārējo relativitāti. Viņu neatbilstība norāda, ka katras teorijas pamatā ir kaut kas nepareizs. Stenforda jaunās idejas par melnajiem caurumiem palīdzēs zinātniekiem atrast risinājumu.
Reklāmas video:
"Viņš var būt viens no retajiem cilvēkiem, kas patiešām maina zinātnes virzienu," saka Šenkers. "Es nevaru gaidīt, lai uzzinātu, vai man ir taisnība vai nē."
Vladimirs Gilens