Conform Descopera: O nouă teorie ar putea rezolva, în sfârșit, paradoxul găurilor negre
Unul dintre cele mai mari mistere nerezolvate ale fizicii moderne, paradoxul informațional al găurilor negre, ar putea avea în sfârșit o soluție. O nouă cercetare teoretică propune că găurile negre nu dispar niciodată complet din Univers, salvând astfel legile mecanicii cuantice și oferind o explicație geometrică inedită pentru originea masei particulelor fundamentale.
În anii 1970, fizicianul Stephen Hawking a demonstrat că găurile negre emit o formă slabă de radiație termică, cunoscută sub numele de radiația Hawking. Acest fenomen implică o pierdere treptată a energiei, care teoretic ar duce la evaporarea completă a găurii negre. Însă, acest proces creează un conflict major cu principiile mecanicii cuantice, deoarece informația cuantică despre materia care a căzut în gaura neagră ar fi distrusă, încălcând principiul unitarității, o lege fundamentală a fizicii.
O relicvă microscopică în locul dispariției
Un nou studiu, publicat în jurnalul General Relativity and Gravitation, condus de cercetătorul Richard Pinčak, propune o rezolvare bazată pe geometria unui spațiu-timp cu dimensiuni suplimentare. Echipa a analizat efectele unui model gravitațional avansat, denumit teoria Einstein-Cartan, aplicat într-un cadru heptadimensional (7D), structurat pe o varietate matematică cu torsiune.
Spre deosebire de teoria relativității generale a lui Einstein, unde spațiul doar se curbează în prezența masei, teoria Einstein-Cartan permite spațiu-timpului să se și răsucească. La densitățile extreme, specifice scării Planck, această torsiune geometrică generează o forță de respingere masivă. Această forță se opune colapsului gravitațional total, oprind brusc procesul de evaporare Hawking în faza sa finală.
În loc să se autodistrugă complet, gaura neagră ar lăsa în urmă o rămășiță stabilă, o relicvă microscopică. Această relicvă ar funcționa ca o arhivă cosmică, unde informația cuantică nu mai este pierdută, ci rămâne stocată și codificată sub formă de vibrații de lungă durată ale câmpului de torsiune. Calculele echipei arată că o astfel de relicvă provenită dintr-o gaură neagră de masă solară poate stoca o capacitate suficientă pentru a rezolva definitiv paradoxul informațional.
Explicații noi pentru masa particulelor
Studiul are, de asemenea, implicații profunde în fizica particulelor elementare. Prin reducerea dimensiunilor geometrice de la cele șapte la cele patru specifice spațiu-timpului nostru observabil, modelul generează în mod natural scara electroslabă. Această valoare este strâns legată de valoarea așteptată în vid a câmpului Higgs, cel responsabil pentru acordarea masei particulelor.
Astfel, aceeași structură geometrică ce salvează informația în găurile negre ar putea explica și ierarhia maselor în Univers. Deși energia necesară pentru a detecta direct aceste dimensiuni suplimentare depășește cu mult capacitatea actuală a acceleratorului LHC de la CERN, teoria oferă predicții clare ce pot fi testate astronomic. Cercetătorii sugerează că aceste rămășițe stabile de găuri negre ar putea reprezenta o componentă majoră a misterioasei materii întunecate din Univers. De asemenea, amprentele acestei geometrii 7D ar putea fi identificate în radiația cosmică de fond sau în undele gravitaționale primordiale.
Sursa: Descopera
