„Uvrnuta“ nova teorija gravitacije kaže da informacije ipak mogu da pobegnu od crnih rupa

U astrofizici postoji izreka da „crne rupe nemaju kosu“. To znači da su, u opštoj teoriji relativnosti, crne rupe izuzetno jednostavni objekti. Sve što vam treba da opišete crnu rupu su njena masa, njen elekrični naboj i njena brzina obrtanja. Samo ta tri broja daju sve što biste mogli znati o crnim rupama. Drugačije rečeno, one su ćelave – nemaju dodatnih informacija, piše Live Science.

Ovaj aspekt crnih rupa je vrlo frustrirajući za astrofizičare, koji očajnički žele da saznaju kako ovi kosmički monstrumi funkcionišu. Međutim, pošto crne rupe nemaju „kosu“, nema načina za dodatna saznanja o njima i razlozima njihovog delovanja. Tako crne rupe ostaju neki od najzagonetnijih i najmisterioznijih objekata u svemiru.

Međutim, taj koncept crnih rupa „bez kose“ oslanja se na naše trenutno shvatanje opšte relativnosti, kako je prvobitno formulisao Albert Ajnštajn. Ta slika relativnosti fokusira se na zakrivljenost prostor-vremena. Bilo koji entitet sa masom ili energijom će iskriviti prostor-vreme oko sebe i ta iskrivljenost kazuje tim entitetima kako da se kreću.

Ovo, pak, nije jedini način da se konstruiše teorija relativnosti. Postoji potpuno drugačiji pristup koji se fokusira na „uvrnutost“ umesto na zakrivljenost prostor-vremena. Na toj slici, svaki entitet sa masom ili energijom uvrće prostor-vreme oko sebe i to uvrtanje kazuje drugim objektima kako da se kreću.

Dva pristupa, jedan baziran na zakrivljenosti i drugi baziran na uvrnutosti, matematički su ekvivalentni. Međutim, pošto je Ajnštajn prvi razvio jezik zakrivljenosti, njegova upotreba je mnogo rasprostranjenija. Pristup uvrtanja, poznat kao „teleparalelna“ gravitacija zbog matematičke upotrebe paralelnih linija, nudi mnogo prostora za intigantne teorijske uvide koji nisu očigledni po pristupu zakrivljenosti.

Na primer, teorijski fizičari su nedavno izučavali kako teleparalelna gravitacija može pristupiti problemu kosmatosti crnih rupa.

Ispitali su potencijalno proširenje opšte relativnosti putem takozvanog skalarnog polja – kvantnog objekta koji nastanjuje čitavo prostor-vreme. Čuveni primer skalarnog polja je Higsov bozon, koji je odgovoran za davanje masa mnogim česticama. Možda postoje dodatna skalarna polja u univerzumu i suptilno menjaju način rada gravitacije, a fizičari odavno koriste ta skalarna polja u pokušajima da objasne prirodu kosmičkih misterija kao što su tamna materija i tamna energija.

U regularnoj opštoj relativnosti baziranoj na zakrivljenosti, postoji samo ograničen broj načina da se dodaju skalarna polja. Međutim, u teleparalelnoj gravitaciji postoji mnogo više opcija. Istraživači su otkrili način da dodaju skalarna polja opštoj relativnosti pomoću teleparalelnog okvira. Zatim su upotrebili taj pristup da ispitaju da li bi se skalarna polja, koja bi inače bila nevidljiva, mogla pojaviti blizu crnih rupa.

Konačan rezultat: skalarna polja dodata opštoj relativnosti, kad su ispitivana putem teleparalelnog sočiva, dala su crnim rupama izvesnu kosu.

„Kosa“ u ovom slučaju jeste prisustvo snažnog skalarnog polja u blizini horizonta događaja crne rupe. Bitno je što skalarno polje nosi informacije o crnoj rupi u sebi, tako da bi naučnici mogli saznati više o crnim rupama bez potrebe da urone u njih.

Pošto su istraživači sad otkrili kako da daju crnim rupama neku kosu, sledi rad na opservacionim konsekvencama ovih rezultata. Na primer, buduće opservacije gravitacionih talasa mogle bi pokazati suptilne tragove skalarnih polja u sudarima crnih rupa.

(Telegraf Nauka/Live Science)