რატომ არ ჭამენ შავი ხვრელები მთელ სამყაროს - წამყვანი ფიზიკოსის ახალი პასუხი
რატომ არ ჭამენ შავი ხვრელები მთელ სამყაროს - წამყვანი ფიზიკოსის ახალი პასუხი

შავი ხვრელები მატერიას წარმოუდგენლად ხარბად შთანთქავენ. ისინი იმდენად მძლავრი ობიექტებია, რომ მათ მადას თვით სინათლეც კი ვერ გაურბის.

თუმცა საინტერესოა, მათი ასეთი სიხარბიდან გამომდინარე, რატომ არ ფართოვდებიან შავი ხვრელები უსასრულოდ და არ შთანთქავენ მთელ სამყაროს? მსოფლიოს წამყვან ფიზიკოსებს ამ კითხვაზე გარკვეული ახსნა უკვე აქვთ.

მათმა იდეამ ასევე შესაძლოა, გააერთიანოს ფიზიკის ორი უდიდესი თეორია.

აღნიშნული განმარტების ავტორია სტენფორდის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ლეონარდ სასკინდი, სიმების თეორიის ერთ-ერთი მამა.

შავი ხვრელების პარადოქსის შესახებ ის ბოლოდროინდელ კვლევათა სერიაში მუშაობდა, რომლებშიც სასკინდი გვთავაზობს, რომ შავი ხვრელები ივრცობა შინაგანი კომპლექსურობის გაზრდის გზით. ეს გახლავთ მახასიათებელი, რომელიც ჯერ არ გვიხილავს, მაგრამ ვაკვირდებით შორიდან.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი იზრდებიან შიგნიდან, თავის თავში და არა გარეთ.

რაც არ უნდა უცნაური იყოს, ამ ჰიპოთეზას შესაძლოა, პარალელი ჰქონდეს სამყაროს გაფართოებასთან, რაცაც პარადოქსული, ალოგიკური ხასიათი აქვს.

სასკინდის განცხადებით, ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო კითხვა ის არის, დაკავშირებულია თუ არა სივრცის კოსმოლოგიური ზრდა გარკვეული სახის კომპლექსურობის ზრდასთან. ასევე, არის თუ არა დაკავშირებული კოსმოსური საათი, ანუ სამყაროს ევოლუცია კომპლექსურობის ევოლუციასთან. მისი თქმით, მას პასუხი არ აქვს.

სასკინდი შეიძლება სპეკულირებდეს სამყაროს ევოლუციაზე, მაგრამ მისი მოსაზრებები შავ ხვრელთა შიგნიდან ზრდის შესახებ ნამდვილად რაღაც ახალია.

მისი ნაშრომი ამ ეტაპზე გამოქვეყნებულია რეცენზირებამდელ სერვერზე arXiv.org, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის სხვა მკვლევართა მიერ ჯერ გადახედილი არ არის. გარდა ამისა, ამ ტიპის კვლევა საკმაოდ თეორეტიკულია.

ყველაზე მარტივი განმარტებით, შავი ხვრელი არის მკვრივი მასა, რომელიც სივრცეს ისე ამრუდებს, რომ მისგან თავის არიდებისთვის საჭირო გაქცევის სიჩქარე სინათლესაც კი არ აქვს.

ასეთი ობიექტების თეორიული საფუძვლები ჯერ კიდევ 1915 წელს, აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიაში გაჩნდა. ამის შემდეგ, მეცნიერებმა შენიშნეს ფიზიკური ობიექტებიც, რომლებიც ამ პროგნოზებს ემთხვეოდა. ისინი ხშირად გალაქტიკათა ცენტრში ფიქსირდებოდა.

ყველაზე მარტივი ანალოგიაა წარმოიდგინოთ სივრცის განზომილებები და რეზინის გლუვი ფურცელი, როგორც დრო. რაც უფრო მძიმე ობიექტი ჩაღუნავს რეზინის ფურცელს, მისი მასა მეტად გაამრუდებს დრო-სივრცეს.

სამყაროს რეზინის ფურცლის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, მას შეუძლია წარმოქმნას ღრმა გრავიტაციული ძაბრი, რომელიც ქვემოთ იჭიმება, მაგრამ არა უსასრულოდ, მხოლოდ გარკვეულ ნიშნულამდე.

როცა მატერიას ამატებთ, ობიექტთა უმეტესობა „გარეთ“ იზრდება და არა „შიგნით“. რეზინის ფურცლები ამის წარმოსადგენად მართლაც კარგი ანალოგია, მაგრამ მხოლოდ გარკვეულ წერტილამდე.

იმის გასაგებად, თუ როგორ იქცევა მატერია ამ სუპერგაჭიმვადი ფონის წინააღმდეგ, საჭიროა შევხედოთ სხვანაირად. საბედნიეროდ, ფიზიკას აქვს კიდევ ერთი სახელმძღვანელო, რომელსაც კვანტურ მექანიკას უწოდებენ. იგი აღწერს, როგორ ურთიერთქმედებენ ნაწილაკები და მათი ძალები.

ზოგადი ფარდობითობა და კვანტური მექანიკა ერთმანეთში ყოველთვის ვერ თანხმდება. ზოგადი ფარდობითობის ლინზაში გატარებული პატარა საგნები ზოგჯერ უსარგებლოა. ისეთი დიდი საგნები კი, როგორებიცაა შავი ხვრელები, ნამდვილ აბდაუბდას წარმოქმნიან, როცა მათ კვანტურ მექანიკას ვარგებთ.

ეს კი იმას ნიშნავს, რომ გვაკლია რაღაც მნიშვნელოვანი, რაღაც, რაც ზოგადი ფარდობითობის სივრცის გამამრუდებელი მახასიათებლის ინტერპრეტირების საშუალებას შეზღუდული მასებისა და ძალების მედიაციის ნაწილაკების თვალსაზრისით მოგვცემდა.

ერთ-ერთი პრეტენდენტია თეორია, რომელსაც Ads/CFT-ს უწოდებენ. სწორედ აქ ხვდება სიმების თეორია, როგორც იდეა, ოთხგანზომილებიან სივრცეს, რათა გარკვეული ხიდი გადოს კვანტურ მექანიკასა და ზოგად ფარდობითობას შორის.

გარდა მისი სტრუქტურისა, შავი ხვრელის კვანტური კომპლექსურობა, ანუ ნაბიჯთა რაოდენობა, რომელიც საჭიროა მის შავხვრელამდელ მდგომარეობაში დასაბრუნებლად — აისახება მის მოცულობაში. იგივე მოსაზრება არსებობს კიდევ ერთი გასაოცარ იდეასთან მიმართებაში, რომელსაც ჰოლოგრაფიულ პრინციპს უწოდებენ.

ეს დაახლოებით ჰგავს სიტუაციას, როცა კომპიუტერში ფილმს ტვირთავთ, მაგრამ შემდეგ აღმოაჩენთ, რომ „შიგნიდან“ ის გაცილებით დიდია. რაც არ უნდა სასაცილოდ ჟღერდეს, შავი ხვრელის ექსტრემალურ გარემოში მეტი გამოთვლითი ძალა შეიძლება ნამდვილად ნიშნავდეს მეტ შიდა მეხსიერებას. ყოველ შემთხვევაში, სულ მცირე ასე გვთავაზობს Ads/CFT თეორია.

მიუხედავად ყველაფრისა, ჯერ კიდევ დიდი დრო რჩება, სანამ საბოლოოდ მოხდება კვანტური მექანიკისა და ზოგადი ფარდობითობის ერთმანეთთან დაკავშირება.

სასკინდის აზრით, კვანტური კომპლექსურობა საბოლოო ჯამში პასუხისმგებელია შავი ხვრელის მოცულობაზე. მართლაც, უნდა აღინიშნოს ისიც, რომ შავი ხვრელები არ არიან ჩვეულებრივი სივრცე და შესაბამისად, მათ არც ჩვეულებრივი წესები უნდა მოვარგოთ.

მომზადებულია The Atlantic-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი