V astrofyzice existuje přísloví, které říká:Černé díry nemají vlasy„To znamená, že v obecné teorii RelativitaČerné díry jsou výjimečně aerodynamické objekty. Vše, co potřebujete k popisu černé díry, je její hmotnost, elektrický náboj a rychlost rotace. Jen s těmito třemi čísly máte vše, co můžete vědět o černých dírách. Jinými slovy, jsou plešatí a nemají žádné další informace.
Tento aspekt černých děr je extrémně frustrující pro astrofyziky, kteří zoufale chtějí pochopit, jak tito vesmírní obři fungují. Ale protože černé díry nemají žádné „vlasy“, neexistuje způsob, jak se o nich dozvědět více a co je nutí se pohybovat. Bohužel černé díry zůstávají jedny z nejzáhadnějších a nejzáhadnějších objektů ve vesmíru.
Příbuzný: Slavný paradox černé díry Stephena Hawkinga může mít konečně řešení
Ale koncept „bezvlasých“ černých děr je založen na našem současném chápání obecné relativity, jak ji původně formuloval. Albert Einstein. Tento relativistický obraz se zaměřuje na zakřivení časoprostoru. Každá entita, která má hmotnost nebo energii, bude mít kolem sebe zakřivený časoprostor a toto zakřivení těmto entitám říká, jak se mají pohybovat.
Ale to není jediný způsob, jak vybudovat teorii relativity. Zcela jiný přístup se místo toho zaměřuje na „warp“ spíše než na zakřivení časoprostoru. Na tomto obrázku jakákoli entita s hmotností nebo energií deformuje časoprostor kolem sebe a tato deformace dává pokyn ostatním objektům, jak se pohybovat.
Tyto dva přístupy, jeden založený na zakřivení a druhý založený na kroucení, jsou matematicky ekvivalentní. Ale protože to byl Einstein, kdo jako první vyvinul jazyk založený na zakřivení, byl používán mnohem více. Torzní přístup, známý jako „paralelní“ gravitace pro své matematické použití rovnoběžných čar, poskytuje velký prostor pro zajímavé teoretické poznatky, které nejsou patrné v přístupu zakřivení.
Například tým teoretických fyziků nedávno objevil, jak by se paralelní dimenzionální gravitace mohla vypořádat s problémem vlasů černých děr. Svou práci podrobně popsali v článku publikovaném v databázi předtisků arXiv V červenci. (Výzkum ještě nebyl recenzován.)
Tým zkoumal možná rozšíření obecné teorie relativity pomocí toho, co se nazývá skalární pole, kvantový objekt, který obývá veškerý prostor a čas. Jedním slavným příkladem skalárního pole je Higgsův boson, který je zodpovědný za to, že dává mnoha částicím jejich hmotnost. Ve vesmíru mohou být další skalární pole, která nenápadně mění fungování gravitace, a fyzici tato skalární pole již dlouho používají ve svých pokusech vysvětlit podstatu vesmírných záhad, jako jsou… temná hmota A temná energie.
V obecné relativitě založené na jednotném zakřivení existuje jen několik způsobů, jak přidat skalární pole. Ale v paralelní vzdálené gravitaci existuje mnohem více možností. Výzkumný tým objevil způsob, jak přidat skalární pole k obecné relativitě pomocí paralelního rámce. Dále použili tento přístup ke zkoumání, zda se tato skalární pole, která by jinak mohla být neviditelná, mohla objevit v blízkosti černých děr.
Konečný výsledek: Skalární pole přidaná k obecné relativitě, když byla zkoumána paralelní čočkou, dala černým dírám poezii.
„Vlasem“ je v tomto případě přítomnost silného skalárního pole poblíž horizontu událostí černé díry. Ještě důležitější je, že toto skalární pole v sobě nese informace o černé díře, což vědcům umožňuje porozumět více o černých dírách, aniž by se do nich museli ponořit.
Nyní, když vědci zjistili, jak dát černým dírám vlasy, musí dále pracovat na pozorovacích důsledcích těchto zjištění. Budoucí pozorování gravitačních vln mohou například odhalit jemné známky těchto skalárních polí při srážkách černých děr.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
