Fünfdimensionale Schwarze Löcher können die allgemeine Relativitätstheorie zerstören

Eine Simulation auf dem COSMOS-Supercomputer, die von theoretischen Physikern aus Cambridge und der Queen Mary University of London durchgeführt wurde, zeigte, dass Schwarze Löcher, die sich in einem Universum mit mehr als vier Dimensionen bilden, in bloße Singularitäten zerfallen müssen. Es stimmt, dass nur schwarze Löcher einer besonderen Form von dieser Eigenschaft betroffen sind.

Die nackte Singularität ist ein Punkt unendlicher Dichte, in dessen Nähe die allgemeine Relativitätstheorie zahlungsunfähig wird, dh ihre Vorhersagefähigkeit verliert.

Der englische Physiker Roger Penrose formulierte das " Prinzip der Weltraumzensur""was besagt, dass" die Natur eine Singularität verabscheut ". Später stellten die Physiker andere Hypothesen auf: Stephen Hawking stellte klar, dass Singularitäten, falls sie existieren, dem Betrachter sicherlich verborgen bleiben sollten - zum Beispiel dem Horizont des Schwarzen Lochs. Dieses Prinzip wurde genannt „Eine schwache Form der kosmischen Zensur.“

In unserer vierdimensionalen Raumzeit haben Schwarze Löcher eine Kugelform (und möglicherweise können Objekte auch in Form eines Rings mit einer Dicke von Null, aber einem Radius ungleich Null gebildet werden, der als „ Ring “ bezeichnet wird "Singular Singularity " oder "Kerr Singularity").

Da die GTR keine Aussagen über die Anzahl der vorhandenen Messungen macht, unterziehen Physiker die Theorie regelmäßig Überprüfungen in Räumen mit einer großen Anzahl von Messungen, um beispielsweise die Existenz einer kosmischen Zensur in ihnen zu überprüfen. Im Jahr 2002 berechneten die Physiker Emparan und Real, dass in einem Raum mit mehr als vier Dimensionen nicht sphärische Schwarze Löcher existieren können - zum Beispiel schwarze Ringe.



Die Untersuchung des Verhaltens solcher Ringe wurde von britischen Theoretikern durchgeführt.. Die Simulation auf einem Supercomputer zeigte, dass diese Ringe instabil sind. Meistens kollabieren sie zu einem gewöhnlichen kugelförmigen Schwarzen Loch, aber sehr dünne Ringe können sich in eine Art Perlen verwandeln, bei denen die Verdickungen durch immer dünnere Fäden getrennt sind. Diese ganze Struktur zerfällt schließlich und führt zur Bildung von bloßen Singularitäten.

„Während sich die Singularität hinter dem Ereignishorizont versteckt, stört sie niemanden und die allgemeine Relativitätstheorie hält an. Das Prinzip der kosmischen Zensur legt nahe, dass dies immer geschieht “, erklärt ein Mitautor von [Markus Kunesch], einem Studenten aus Cambridge. - Solange das Prinzip zutrifft, können wir die Zukunft in der Nähe von Schwarzen Löchern erfolgreich vorhersagen. Schließlich versucht die Physik tatsächlich, die Zukunft auf der Grundlage des vorhandenen Wissens über den aktuellen Zustand des Universums vorherzusagen. “

"Die Existenz von bloßen Singularitäten zerstört die gesamte GTR", erklärt der Co-Autor der Arbeit, Saran Tunyasuvunakool, ein anderer Student. - Und wenn die BRT zusammenbricht, steht alles auf dem Kopf, weil sie ihre Vorhersagefähigkeit verloren hat. Und dann kann es nicht länger als unabhängige Theorie verwendet werden, die das Universum erklärt. “

Der COSMOS-Supercomputer befindet sich in Cambridge und hat eine Verarbeitungsleistung von 38,6 TFLOPS. Er basiert auf SGI UV2000-Systemen mit 1856 Intel Xeon E5-2600-Kernen, 14,8 TB RAM und dem 31. Intel® Xeon PhiTM-Coprozessor.

Source: https://habr.com/ru/post/de390765/