Οι αναφορές για τον «θάνατο» της ιδιομορφίας στο κέντρο των μαύρων τρυπών φαίνεται πως ήταν πρόωρες. Αν και πρόσφατες έρευνες υποσχέθηκαν λύσεις, η ίδια η φύση συνεχίζει να αψηφά τους νόμους της φυσικής.
Mαύρες τρύπες: Ένα σημείο όπου η φυσική παύει να ισχύει
Από τότε που οι μαύρες τρύπες προέκυψαν ως λύσεις στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν το 1916, η ύπαρξη μιας ιδιομορφίας στο κέντρο τους – ενός σημείου άπειρης πυκνότητας και καμπυλότητας του χωροχρόνου – προκαλεί αμηχανία στους φυσικούς. Το πρόβλημα είναι ότι σε αυτό το σημείο καταρρέει η ίδια η έννοια του χώρου και του χρόνου και μαζί της και οι εξισώσεις που περιγράφουν τον φυσικό μας κόσμο.
Μια νέα θεωρία από το Πανεπιστήμιο του Durham
Ο φυσικός Robie Hennigar και οι συνεργάτες του προσπάθησαν να παρακάμψουν τη μοναδικότητα τροποποιώντας τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας ώστε η βαρύτητα να συμπεριφέρεται διαφορετικά όταν ο χωροχρόνος είναι πολύ καμπυλωμένος. Η προσέγγισή τους εισάγει μια στατική, εξαιρετικά παραμορφωμένη περιοχή στο κέντρο της μαύρης τρύπας αντί για άπειρη πυκνότητα.
«Η μοναδικότητα είναι το πιο μυστηριώδες και προβληματικό κομμάτι μιας μαύρης τρύπας», δήλωσε ο Hennigar. «Αν δεν υπάρχουν ιδιομορφίες, οι μαύρες τρύπες είναι πολύ πιο συνηθισμένες οντότητες».
Κριτική από θεωρητικό φυσικό
Ο Πολωνός θεωρητικός φυσικός Nikodem Poplawski από το Πανεπιστήμιο του New Haven απορρίπτει τη θεωρία του Hennigar για τρεις βασικούς λόγους:
- Υπόθεση πέντε διαστάσεων: Το μοντέλο βασίζεται σε πέντε διαστάσεις, ενώ όλες οι παρατηρήσεις μέχρι σήμερα δείχνουν ότι ζούμε σε τέσσερις διαστάσεις (τρεις του χώρου και μία του χρόνου). Όπως λέει, «δεν υπάρχει πειραματική απόδειξη για επιπλέον διαστάσεις».
- Στατικό εσωτερικό μαύρης τρύπας: Το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας δεν μπορεί να είναι στατικό σύμφωνα με τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας. Η υπόθεση αυτή, λέει ο Poplawski, αντιβαίνει τις θεμελιώδεις αρχές της σχετικής θεωρίας.
- Αυθαίρετη προσθήκη όρων: Το μοντέλο προσθέτει άπειρους επιπλέον όρους στις εξισώσεις για να εξαλείψει τη μοναδικότητα, χωρίς επαρκή φυσική αιτιολόγηση. Πρόκειται περισσότερο για μαθηματικό πείραμα παρά για φυσική θεωρία.
Το αίνιγμα της μοναδικότητας παραμένει
Παρότι άλλες θεωρίες, όπως η θεωρία χορδών, προσπαθούν να ενώσουν τη γενική σχετικότητα με την κβαντική φυσική ώστε να προκύψει μια κβαντική βαρύτητα, ούτε αυτές έχουν δώσει απαντήσεις. Η θεωρία χορδών απαιτεί επιπλέον διαστάσεις και προβλέπει σωματίδια που δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ. «Συνεπώς», σημειώνει ο Poplawski, «δεν πρόκειται για φυσική θεωρία με την αυστηρή έννοια».
Μπορούμε ποτέ να γνωρίζουμε τι υπάρχει μέσα σε μια μαύρη τρύπα;
Ο Poplawski προτείνει μια διαφορετική θεώρηση: ότι κάθε μαύρη τρύπα δημιουργεί ένα νέο σύμπαν και ίσως το δικό μας σύμπαν δημιουργήθηκε μέσα σε μια τέτοια μαύρη τρύπα. Αν ισχύει, μπορούμε να το εξετάσουμε μέσω της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου ή με μελλοντικές μετρήσεις βαρυτικών κυμάτων και νετρίνων από τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος.
Παρά τις δυσκολίες, η πρόοδος είναι δυνατή. «Χρειάστηκε ένας αιώνας για να ανιχνεύσουμε βαρυτικά κύματα, μετά την πρόβλεψη του Αϊνστάιν», λέει ο Poplawski. «Ίσως χρειαστούν δεκαετίες ακόμα για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει στις μαύρες τρύπες», όπως μεταφέρει ο Robert Lea.