Fizikçiler, uzay-zamanda kara delikleri simüle edebilen garip bir bükülme keşfettiler – ta ki çok yaklaşana kadar. Science dergisinde 25 Nisan’da yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, “topolojik solitonlar” olarak bilinen, uzay-zaman dokusundaki bu teorik boşluklar tüm evrende biliniyor ve bunları bulmak kuantum fiziği anlayışımızı ilerletebilir. fiziksel inceleme d (Yeni bir sekmede açılır).
Kara delikler Belki de bilimde şimdiye kadar keşfedilen en sinir bozucu şey. Einstein’ın genel görelilik teorisi onların varlığını tahmin ediyor ve astronomlar nasıl oluştuklarını biliyorlar: Devasa bir yıldızın kendi ağırlığı altında çökmesi yeterlidir. Buna direnecek başka bir kuvvet olmadığından, yerçekimi, yıldızın tüm maddesi tekillik olarak bilinen çok küçük bir noktaya sıkıştırılıncaya kadar çekmeye devam eder. Bu tekilliği çevreleyen olay ufku, kara deliğin kenarını belirleyen görünmez bir sınırdır. Olay ufkunu aşan şey dışarı çıkamaz.
Ancak bununla ilgili asıl sorun, sonsuz yoğunluktaki noktaların gerçekten var olamayacaklarıdır. Yani şarkı sözleri: Bu yüzden Genel görelilik Kara deliklerin varlığını tahmin ediyor ve tam olarak Einstein’ın teorisinin öngördüğü gibi davranan birçok astronomik nesne bulduk ve resmin tamamına hâlâ sahip olmadığımızı biliyoruz. Benzersizliğin daha mantıklı bir şeyle değiştirilmesi gerektiğini biliyoruz ama o şeyin ne olduğunu bilmiyoruz.
İlgili: Kara delikler solucan deliği midir?
Bunu bulmak, çok küçük ölçeklerde son derece güçlü bir yerçekimi anlayışı gerektirir – kuantum yerçekimi denen bir şey. Şimdiye kadar, uygulanabilir bir kuantum yerçekimi teorimiz yok, ancak birkaç adayımız var. Bu adaylardan biri de sicim teorisievrenimizi oluşturan tüm parçacıkların gerçekten de küçük, titreşen sicimlerden oluştuğunu öne süren bir model.
Evrenimizde yaşayan çok çeşitli parçacıkları açıklamak için, bu sicimler olağan üç uzamsal boyutta titreşemezler. Sicim teorisi, akıl almaz derecede küçük bir ölçekte kendi üzerine kıvrılmış ek boyutların varlığını öngörür – o kadar küçük ki var olduklarını bile bilemeyiz.
Ve bu ekstra uzamsal boyutları küçücük ölçeklerde buruşturma eylemi çok ilginç şeylere yol açabilir.
Yeni çalışmada, araştırmacılar bu ekstra kompakt boyutların kusurlara yol açabileceğini öne sürdüler. Ne kadar ütülerseniz ütüleyin gömleğinizden çıkamayan kırışıklıklar gibi, bu kusurlar uzay-zamanın yapısındaki değişmez, kalıcı kusurlar olacaktır – topolojik bir yalnızlık. Fizikçiler, bu seltonların kara delikler gibi görüneceğini, hareket edeceğini ve muhtemelen kokacağını öne sürdüler.
Araştırmacılar, bu solitonlardan birinin yakınından geçerken ışık ışınlarının nasıl davranacağını incelediler. Solitonların ışığı bir kara deliğin yaptığı gibi etkileyeceğini buldular. Işık, solitonların etrafında bükülür ve kararlı yörünge halkaları oluşturur ve solitonlar gölgeler oluşturur. Başka bir deyişle, Event Horizon Teleskobu’ndan ünlü görüntüler2019’da M87* kara deliğine yakınlaştırılmış, görüntünün merkezinde bir kara delik yerine bir soliton olsaydı kabaca aynı görünürdü.
Ama yakında gelenek sona erecek. Topolojik solitonlar tekillikler değildir, dolayısıyla olay ufukları yoktur. Soliton’a istediğiniz kadar yaklaşabilir ve istediğiniz zaman ayrılabilirsiniz (yeterince yakıt aldığınız varsayılarak).
Ne yazık ki, içine girecek kadar yakın karadeliklerimiz yok ve bu nedenle yalnızca uzaktaki nesnelerin gözlemlerine güvenebiliriz. Herhangi bir topolojik soliton keşfedilirse, tespit sadece yerçekiminin doğasına dair bir içgörü olmakla kalmayacak, aynı zamanda kuantum yerçekiminin ve sicim teorisinin doğasını doğrudan incelememizi de sağlayacaktır.
“Seyahat meraklısı. Zombi geek. Yemek gurusu. Kötü kahve delisi. Tutkulu twitter ustası. Kendini adamış televizyon hayranı.”