Skaitinis modeliavimas atkreipė fizikų dėmesį į juodųjų skylių sritį, kurioje turi būti pažeistas fizinių įstatymų nuspėjamumas. Tokiame regione vėlesnės sistemos būsenos gali būti ne esamų pasekmė, o tai neįmanoma Niutono mechanikoje ir klasikinėje elektrodinamikoje. Straipsnis su rezultatais buvo paskelbtas žurnale „Physical Review Letters“.
Paprastai fizinės teorijos kalba apie pasaulio determinizmą, ateities nuspėjamumą: jei žinomos pradinės sąlygos, tada, žinant fizikinius dėsnius, bet kurią ateities akimirką galima apskaičiuoti būseną. Tokia teorija, pavyzdžiui, yra Niutono mechanika. Tas pats pasakytina ir apie klasikinę elektrodinamiką: tiksliai žinodami elektrinių ir magnetinių laukų pasiskirstymą erdvėje, bet kuriuo kitu momentu galite nustatyti jų būseną, naudodami Maksvelo lygtis. Netgi kvantinėje mechanikoje Schrödingerio lygtis neleidžia atsitiktinumų: jei mes tiksliai žinome bangos funkciją pradiniu momentu, tada ji nedviprasmiškai kalba apie savo laiko evoliuciją bet kuriuo laiko intervalu.
- „Salik.biz“
Naujame darbe teoretikų grupė, vadovaujama Vitorio Cardoso iš Lisabonos universiteto, nagrinėja įkrautos žvaigždės griūtį į juodąją skylę ir modeliuoja šį reiškinį bendrojo reliatyvumo rėmuose. Dėl to paaiškėja, kad šiame procese gali atsirasti regionas, kurio fizikos neįmanoma nuspėti žinant pradinę žvaigždės būseną.
Pagal vieną iš bendrosios reliatyvumo teoremos egzistuoja maksimalus erdvės-laiko regionas, kurį vienareikšmiškai lemia šios pradinės sąlygos. Jei ši sritis nėra visa egzistuojanti erdvė, tada pagal apibrėžimą paaiškėja, kad yra sričių, kurių būseną nenustato pradinės sąlygos. Anglų mokslininkas Rogeris Penrose'as suformulavo hipotezę, kuri buvo vadinama stiprios kosminės cenzūros principu. Jis teigia, kad to negali atsitikti, tai yra, nedviprasmiškai apibrėžta sritis nėra didesnės erdvės dalis.
Įkrautos juodosios skylės susidarymas, aprašytas Reissner-Nordstrom metrikoje, iš pirmo žvilgsnio pažeidžia šį principą, nes tokiu atveju juodosios skylės viduje susidaro Cauchy horizontas, į kurį erdvės laikas išlieka lygus, o už jo ribų galima pratęsti begaliniu skaičiumi būdų. Bet, kita vertus, šis paviršius yra nestabilus ir bet kokie trikdžiai jį sunaikina, lemia kosminės cenzūros principo išskirtinumo ir teisingumo formavimąsi.
Naujasis darbas tiria žvaigždės griūtį į juodąją skylę su beveik ribojančiu krūviu, atsižvelgiant į kosmologinę konstantą (Λ terminas Einšteino lygtyse). Λ terminas yra labai mažas ir paprastai į jį atsižvelgiama tik atliekant kosmologinius tyrimus, tačiau buvo įrodyta, kad teigiama value reikšmė lemia stabilesnį Cauchy horizontą. Dėl to, net atsižvelgiant į pasipiktinimus, erdvės-laiko parametrų neatitikimas Cauchy horizonte nėra didelis, o tai leidžia išspręsti Einsteino lygtis net pačiame horizonte. Tai pažeidžia stiprios kosminės cenzūros principą.
Kreivės netolygumas Cauchy horizonte, gaunamas esant ribotam krūviui ir teigiamam term terminui, yra panašus į smūgio bangą skystyje. Pasirodo, per jį galėjo prasiskverbti pakankamai stiprus kūnas. Galima įsivaizduoti, kaip stebėtojas šokinėja į juodąją skylę ir kerta Cauchy horizontą. Tokiu atveju jo ateitis pasirodo neaiški.
Vis dar reikia įrodyti atliktos analizės pagrįstumą, nes autoriai laikėsi tik tiesinės pasipiktinimo teorijos. Taip pat verta paminėti, kad astrofizinės juodosios skylės su ribojančiais krūviais negali susidaryti, nes tokių labai įkrautų žvaigždžių nėra. Tačiau „Cauchy“horizontas atsiranda ir besisukančių juodųjų skylių atveju, nors jos turi mažiau simetrijos. Taip pat darbe nebuvo atsižvelgta į hipotetinius kvantinius efektus, kurie tokiose srityse gali būti stiprūs.
Reklaminis vaizdo įrašas: