În sistemele haotice, chiar și un salt mic poate provoca un efect în cascadă care afectează rezultatul final. Acest lucru este similar cu efectul fluture, în care chiar și o mică clapă de aripi poate duce la un uragan pe cealaltă parte a lumii.
Fizicienii teoretici Douglas Stanford și Stephen Schenker au arătat că la nivel cuantic, găurile negre prezintă un comportament haotic similar efectului fluture. Efectuarea modificărilor unei găuri negre - chiar și la fel de mică ca aruncarea unei singure particule în ea - îi poate schimba comportamentul.
Cheia pentru a înțelege acest haos este că găurile negre nu sunt în întregime negre. Giganții spațiali emit o ceață slabă de particule - rămășițele perechilor de particule virtuale care apar în mod constant în spațiu. Când acest lucru se întâmplă la orizontul unei găuri negre, unele particule pot scăpa, producând ceea ce este astăzi cunoscut sub numele de radiație Hawking. Studiind-o aruncă lumină asupra naturii haotice a găurilor negre. Stanford și Schenker au scris despre acest lucru într-o lucrare publicată în Journal of High Energy Physics în 2014.
Imaginați-vă că aruncați un electron într-o gaură neagră - o schimbare minoră pentru un gigant monstruos. Cu toate acestea, acest lucru mic modifică radiația Hawking, la fel ca un fluture care bate din aripi și schimbă direcția unei bărci îndepărtate.
Descrierea schematică a radiației Hawking.
Adăugarea unei particule mărește masa găurii negre și își extinde orizontul de evenimente - limita dincolo de care nimic nu poate ieși. Radiația Hawking care altfel ar fi fost emisă rămâne prinsă în gaura neagră în expansiune. Ceea ce părea o schimbare minoră are consecințe de anvergură - haos pur.
Stanford a extins această idee. El, Schenker și Juan Maldacena de la Institute for Advanced Study au publicat în 2016 în Journal of High Energy Physics o lucrare în care teoretic au arătat că consecințele chiar și unei mici modificări într-o gaură neagră cresc cât mai repede posibil fizic. Această creștere a consecințelor face ca găurile negre să fie cel mai haotic sistem.
Studiind legătura dintre particulele mici și găurile negre gigantice, oamenii de știință speră să descopere conflictul complicat dintre cele mai importante teorii din fizică. Scopul este de a formula o teorie a gravitației cuantice prin combinarea mecanicii cuantice și a relativității generale. Inconsecvența lor indică faptul că ceva nu este în regulă la baza fiecărei teorii. Noile idei ale lui Stanford despre găurile negre vor ajuta oamenii de știință să găsească o soluție.
Video promotional:
„Poate că este unul dintre acei oameni rari care schimbă cu adevărat direcția științei”, spune Schenker. „Abia aștept să aflu dacă am dreptate sau nu”.
Vladimir Guillen
