(fredmantel/iStock) Hier ist noch einer für die ' Schwarze Löcher „sind seltsam“-Datei: Im Jahr 2018 berechnete ein Team von Mathematikern, dass einige Schwarze Löcher in einem expandierenden Universum wie unserem den Reset-Knopf für die Geschichte ihres Inhalts drücken können, wodurch die Vergangenheit effektiv gelöscht und die Zukunft in ein riesiges Fragezeichen verwandelt wird.
Wie dies aus der Sicht eines Beobachters genau aussehen würde, kann niemand vermuten. Aber wenn sich herausstellt, dass es wahr ist, könnten wir endlich eine Lösung für eine der größten Fragen der modernen Kosmologie haben.
Wenn wir den Gesetzen der Physik bis zu ihren logischen Schlussfolgerungen folgen, wird die gesamte Masse eines kollabierten Sterns in einen unendlich kleinen Punkt namens Singularität gequetscht.
Das ist ein bisschen so, als würde man sagen, dass es Raumvolumina gibt, die Geheimnisse vor dem Rest des Universums bergen, Orte, an denen die Physik selbst auseinanderbricht.
Um mit diesem Zusammenbruch zwischen dem regelbasierten Universum, wie wir es kennen, und diesen „Hier sind Drachen“-Teilen von Schwarzen Löchern umzugehen, wenden Physiker ein kleines Ding namens an Kosmische Zensur .
Diese Zensur gibt es in zwei Varianten.
Man vermutet, dass es im Inneren von Schwarzen Löchern eine Barriere gibt – tiefer als der „Ereignishorizont“, von dem die meisten Menschen gehört haben – jenseits derer die Physik praktisch außer Kraft gesetzt ist und nichts vorhergesagt werden kann.
Diese Barriere schottet diese lästigen Singularitäten bequem vom Rest von Raum und Zeit ab und verhindert so, dass ihre Gesetzlosigkeit zu einem dringenden Problem wird.
Unterdessen hält eine stärkere Version der kosmischen Zensur die Idee für heilig, dass es keine physische Gesetzlosigkeit gibt. Es wäre also erforderlich, diese Barriere zu beseitigen und die Physik in irgendeiner Form reibungslos weiterzuführen.
Peter Hinz, ein Mathematiker von der University of California, Berkeley, hat seine Zweifel an Version Nummer zwei.
„Die Menschen waren etwa 20 Jahre lang selbstgefällig, seit Mitte der 90er Jahre ist diese strenge kosmologische Zensur immer bestätigt.“ sagte Hinz bereits im Februar 2018. „Wir stellen diesen Standpunkt in Frage.“
Hinz und sein Team untersuchten hypothetische geladene, nicht rotierende Objekte namens Reissner-Nordström-de-Sitter-Schwarze Löcher. Theoretisch hätten solche Schwarzen Löcher eine Barriere namens a Cauchy-Horizont .
Jenseits des Cauchy-Horizonts gibt es in dieser verzerrten Landschaft keine Ursache und Wirkung, sondern Zeit und Raum verschmelzen sanft zu einem unendlichen Augenblick.
Befürworter strenger kosmischer Zensurmodelle haben argumentiert, dass diese Horizonte durch die Singularität bereits bei der geringsten Abweichung in der Anziehungskraft eines kollabierenden Sterns ausgelöscht würden. Was Cauchy-Horizonte zugunsten der starken kosmischen Zensurmodelle ausschließen sollte.
Die Studie aus dem Jahr 2018 zeigt, wie die beiden technisch gesehen auch bei solchen Störungen weiterhin koexistieren könnten, allerdings nur, wenn das Universum, das sie umgibt schwarzes Loch expandiert mit zunehmender Geschwindigkeit wie unseres.
Die Begründung hinter dieser Schlussfolgerung ist ziemlich schwerfällig, aber hier ist eine DR Ausführung.
Dank ihrer Ladung hätten die Schwarzen Löcher von Reissner-Nordström-de-Sitter bereits einen leichten inneren Druck, der der monströsen Anziehungskraft der Schwerkraft widerstehen und ihren zeit- und raumverzerrenden Effekten auf subtile Weise entgegenwirken würde.
Unterdessen setzt ein expandierendes Universum wie unseres zeitliche und energetische Grenzen für die Biegung der Physik rund um eine Singularität.
Die Kombination dieser beiden Effekte würde einen gewissen Schutz für den Cauchy-Horizont bieten und uns sowohl eine die Physik erschütternde Singularität als auch einen unendlichen Augenblick hinter einer Linie ohne Wiederkehr bescheren.
In dieser seltsamen Zone wären Objekte von ihrer Vergangenheit getrennt und hätten keine besondere Zukunft.
Wenn man hineingeht, kann man nie mehr zurück, aber man wird auch nicht in Stücke zerquetscht.
Wenn Sie nicht wissen, wie sich das anfühlen würde, seien Sie versichert, die Forscher sind sich auch nicht ganz sicher.
Der Physiker und Teammitglied João Costa von der Universitario de Lisboa in Portugal erklärte es anhand eines bekannten Themas.
„Wenn wir an Schrödingers Katze denken, wissen wir, dass wir Wahrscheinlichkeiten dafür zuordnen können, dass die Katze lebt und tot ist“, erzählt Cardoso Edwin Cartlidge beiphysicsworld.com .
„Aber wenn die Katze in den Cauchy-Horizont fallen würde, könnten wir diese Wahrscheinlichkeiten nicht einmal berechnen.“
Das macht die Seltsamkeit eines Schwarzen Lochs noch seltsamer als den Wahnsinn der Quantenmechanik. Was wirklich etwas aussagt.
Da Reissner-Nordström-de-Sitter-Schwarze Löcher wahrscheinlich gar nicht existieren, ist die Übung eine philosophische, aber das macht die Vermutung nicht nutzlos.
Die Mathematik funktioniert immer noch für typische, neutral geladene Schwarze Löcher, und sie argumentieren, dass es sogar in der Flut von Schwarzen Löchern beobachtet werden könnte Gravitationswellen von kollidierenden Schwarzen Löchern.
In diesem Fall würden wir endlich unseren ersten verlockenden Blick in Teile des Universums werfen, in denen Geheimnisse für immer verborgen sind.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Briefe zur körperlichen Untersuchung .
Eine Version dieses Artikels wurde erstmals im März 2018 veröffentlicht.