Fiziki z Steklovega matematičnega inštituta Ruske akademije znanosti so razvili teoretični opis obnašanja snovi znotraj črnih lukenj in našli možen način za uskladitev kvantne fizike in teorije gravitacije, piše v članku, objavljenem v reviji Journal of High Energy Physics.
»Uporabili smo holografski pristop. Sestavljen je v dejstvu, da kvantni dvodimenzionalni sistem, ki "živi" na meji posebnega ukrivljenega 3D prostora, imenovanega anti-de Sitterjev prostor, lahko v njem opiše klasična gravitacijska fizika. Tako tridimenzionalni prostor skupaj z vsem, kar se dogaja v notranjosti, igra vlogo holograma, ki ponazarja, kaj se dogaja neposredno v našem fizičnem sistemu, "je dejal Mihail Hramcov z Matematičnega inštituta, ki ga navaja tiskovna služba Ruske znanstvene fundacije.
Navadne in supermasivne črne luknje imajo tako močno težo, da jih ni mogoče premagati brez preseganja hitrosti svetlobe. Noben predmet ali sevanje ne more uiti izven učinka črne luknje, ki se imenuje "obzorje dogodkov".
Kaj se dogaja onkraj obzorja dogodkov, ostaja skrivnost in stvar polemike med fiziki. Večina znanstvenikov meni, da je načeloma nemogoče gledati v črno luknjo in preučevati njeno strukturo, saj bo to povzročilo izjemno neprijetne posledice - v tem primeru bo nemogoče uskladiti Einsteinovo teorijo relativnosti in kvantno mehaniko.
Kljub temu obstajajo črne luknje in njihovo vedenje je treba nekako opisati. Relativno pred kratkim so znanstveniki začeli verjeti, da črne luknje pravzaprav niso tridimenzionalni, temveč dvodimenzionalni predmeti - nekakšen vesoljski "hologram", kjer se prostor skrči bližje robom in kjer se predmet, vržen v ravni črti, vrne na točko letenja.
To teorijo in enačbe, ki jo opisujejo, sta v poznih devetdesetih letih prejšnjega stoletja predstavila dva znana kozmologa - Juan Maldasena z univerze Princeton in Gerard 't Hooft z univerze v Utrechtu. Po mnenju nekaterih znanstvenikov lahko podobna načela opisujejo celotno vesolje kot celoto - z drugimi besedami, povsem mogoče je, da živimo znotraj ravnega dvodimenzionalnega holograma.
Na podlagi teh načel so Khramtsov in njegovi sodelavci poskušali razložiti, zakaj že sam obstoj črnih lukenj ne krši zakonov termodinamike, ter opisati kvantne procese, ki so odgovorni za transport toplote znotraj njih, na podlagi teorije relativnosti in drugih klasičnih fizikalnih zakonov.
Izračuni so pokazali, da je v črni luknji res mogoče opaziti določen analog termodinamičnega ravnovesja, kot v "običajnem" Vesolju. Znanstveniki poudarjajo, da je to mogoče eksperimentalno preveriti s trčenjem delcev, ohlajenih na temperature, ki so blizu absolutne nič.
Promocijski video:
Če takšni delci padejo v magnetne pasti, potem se ob obsevanju z laserjem obnašajo približno enako kot snov v ravnih črnih luknjah. Zlasti informacije o pojavu novih kvantnih vezi med delci se bodo širile znotraj pasti z določeno hitrostjo, odstopanja od njega pa bodo pomenila, da izračuni ruskih fizikov niso povsem pravilni.
Kot ugotavlja Khramcov, se lahko kvark-gluonska plazma, ki nastane znotraj LHC ali trkalnika RHIC v Brookhavenu (ZDA), segreva na podoben način, kar omogoča uporabo istih načel za opisovanje njegovega vedenja in nadaljnje preučevanje. Po njegovem mnenju bodo ruski fiziki v bližnji prihodnosti poskušali najti odgovor na še eno pomembno vprašanje, povezano s črnimi luknjami: ali se informacije izgubijo, ko zadeva prehaja skozi obzorje dogodkov.