سیاهچاله پنج بعدی ممکن است نسبیت را نقض کند!

نسبیت عام، یکی از بزرگترین و بهترین ایده ها در طول تاریخ بشریت است. نسبیت و مکانیک کوانتومی پایه های فیزیک مدرن هستند و در صنایعی چون مخابرات و کامپیوتر و گوشی های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند.

متاسفانه، نسبیت و مکانیک کوانتومی را نمی توان در کنار یکدیگر قرار داد و به همین علت تئوریسین های فیزیک به دنبال ارائه نظریه ای هستند تا بتوانند این دو را در کنار یکدیگر قرار دهند: تئوری همه چیز. برای این کار، آن ها هر دو این نظریات را تا مرزهایشان مورد آزمایش قرار می دهند تا ببینند قوانین بنیادی هر کدام، در کجا شکسته می شود و اکنون، یک تحقیق جدید توانسته یک مورد بسیار جالب از نقض نسبیت عام را پیدا کند.

محققین دانشگاه های  Cambridgeو Queen Mary یک سناریو بسیار جالب در مورد نسبیت عام را بررسی کرده و متوجه شدند که این نظریه تحت آن شرایط نقض می شود. آن ها از یک ابرکامپیوتر برای مدلسازی یک سیاهچاله پنج بعدی حلقوی شکل استفاده کردند و مشاهده کردند که این سیاهچاله به یک تکینگی لخت تبدیل شد که نسبیت را نقض می کند. نتایج این تحقیق در Physics Review Letters به چاپ رسیده است.

تکینگی هایی همچون سیاهچاله ها اجسامی با چگالی بی نهایت هستند و بنا به قوانین فیزیک، تنها در شرایطی می توانند وجود داشته باشند که توسط یک افق رویداد(event horizon) محصور شده باشند. این افق رویداد در واقع سطحی است که آن ها را از بقیه کیهان جدا می کند. از نظر ریاضی، شما نمی توانید یک تکینگی لخت ( تکینگی که در بیرون از افق رویداد قرار دارد) در جهان چهاربعدی ما داشته باشید که به آن فرضیه سانسور کیهانی اطلاق می شود.

Markus Kunesch یکی از محققین و دانشجوی دکتری در دپارتمان ریاضیات کاربردی و فیزیک نظری دانشگاه Cambridge می گوید: “بر اساس این فرضیه، تا زمانی که تکینگی ها، پشت افق رویداد مخفی بمانند مشکلی ایجاد نمی کنند و نسبیت عام برقرار می ماند و همین فرضیه در ادامه بیان می کند که این حالت همیشه اتفاق می افتد و نسبیت نقض نمی شود.

“تا زمانی که فرضیه سانسور کیهانی برقرار باشد، ما می توانیم با اطمینان آینده را در خارج از سیاهچاله ها پیشبینی کنیم چون در حقیقت هدف نهایی ما درفیزیک، پیشبینی آینده با استفاده از شناخت حال حاضرمان از وضعیت جهان است.

این باور وجود دارد که فرضیه سانسور کیهانی برای کل کیهان برقرار است اما نتایج این تحقیق این سوال را ایجاد می کند که چه چیز در مورد جهان سه بعدی به همراه یک بعد زمان، آن را منحصر بفرد می کند. علاوه بر این،  تئوری های همه چیز، نظیر جاذبه کوانتومی یا نظریه ریسمان به 11 بعد نیاز دارند در نتیجه لازم است تا مرز های نظریه های امروزی را بررسی کنیم . در این مورد، بعد پنجم یک بعد تصادفی اضافه در فضا می باشد.

محقق دیگر Saran Tunyasuvunakool می گوید: “هرچقدر بتوانیم در شبیه سازی نظریه گرانش انیشتین در بعد های بالاتر بهتر شویم، کمک به پیشرفت تکنیک های محاسباتی و کامپیوتری برایمان آسان تر خواهد بود. در مورد کارهایی که می توان با کامپیوتر در ارتباط با نظریه انیشتین انجام داد، ما داریم مرز ها را گسترش می دهیم . اما اگر سانسور کیهانی در ابعاد بالاتر برقرار نیست ما می خواهیم بدانیم چه چیزی در مورد جهان چهار بعدی ما خاص است که باعث می شود این نظریه در مورد جهان ما صدق کند.”

منبع : IFLScience