W 1971 roku fizyk Stephen Hawking zasugerował, że wokół nas mogą znajdować się „mini” czarne dziury, które zostały stworzone przez Wielki Wybuch. Gwałtowność gwałtownej ekspansji po wybuchu Wszechświata mogła spowodować ściśnięcie koncentracji materii, tworząc maleńkie czarne dziury, tak małe, że nie można ich nawet zobaczyć w zwykłym mikroskopie. Ale co, jeśli te mini czarne dziury były wszędzie, a właściwie, jeśli tworzą tkaninę wszechświata? Nowy artykuł dwóch naukowców z Kalifornii proponuje ten pomysł.
Czarne dziury to obszary przestrzeni, w których grawitacja jest tak silna, że nawet światło nie może uciec, i zwykle uważa się je za duże obszary przestrzeni, takie jak supermasywne czarne dziury w centrum galaktyk. Nie ma żadnych obserwacyjnych dowodów na istnienie mini-czarnych dziur, ale w zasadzie mogłyby one być obecne w całym Wszechświecie.
Ponieważ czarne dziury mają grawitację, mają również masę. Ale w przypadku mini czarnych dziur grawitacja byłaby słaba. Jednak wielu fizyków założyło, że nawet w najmniejszej skali, w skali Plancka, grawitacja odzyskuje swoją siłę.
Eksperymenty w Wielkim Zderzaczu Hadronów mają na celu wykrycie mini czarnych dziur, ale cierpią z powodu niezrozumienia, jak dokładnie zachowa się czarna dziura o zmniejszonej masie Plancka, mówią Donald Coyne z UC Santa Cruz (teraz nie żyje) i DC Cheng z Almaden Research Centrum w pobliżu San Jose.
Teoria strun sugeruje również, że grawitacja odgrywa większą rolę w przestrzeni o wyższych wymiarach, ale tylko w naszej czterowymiarowej przestrzeni grawitacja wydaje się słaba.
Ponieważ wymiary te stają się ważne tylko w skali Plancka, na tym poziomie grawitacja ponownie się potwierdza. A jeśli tak jest, to mini-czarne dziury stają się możliwością, mówią dwaj badacze.
Przyjrzeli się, jakie właściwości czarne dziury mogą mieć na tak małą skalę, i stwierdzili, że mogą być bardzo zróżnicowane.
Czarne dziury tracą energię i zmniejszają się, gdy to robią, ostatecznie zanikając lub parując. Jest to jednak bardzo powolny proces i tylko najmniejsze dziury w tylu miałyby czas znacznie wyparować w ciągu 14 miliardów lat historii wszechświata.
Kwantyzacja przestrzeni na tym poziomie oznacza, że mini-czarne dziury mogą pojawiać się na wszystkich poziomach energii. Przewidują istnienie ogromnej liczby cząstek czarnej dziury przy różnych poziomach energii. A te czarne dziury mogą być tak powszechne, że być może „Wszystkie cząsteczki mogą być różnymi formami stabilizowanych czarnych dziur”.
„Na pierwszy rzut oka scenariusz… wydaje się dziwny, ale nim nie jest”, piszą Coyne i Cheng. „To jest dokładnie to, czego można się spodziewać, jeśli parująca czarna dziura pozostawia resztkę zgodną z mechaniką kwantową… To rzuciłoby zupełnie nowe światło na proces odparowywania dużych czarnych dziur, które wówczas zasadniczo nie mogłyby się różnić od skorelowanych rozpadów cząstek elementarnych. ”
Mówią, że ich badania wymagają więcej eksperymentów. Może to pochodzić z LHC, który może zacząć badać energie, przy których będą powstawały tego rodzaju czarne dziury.
Oryginalny papier.
Źródło: przegląd technologii
