Los agujeros negros de cinco dimensiones pueden destruir la teoría general de la relatividad

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Una simulación en la supercomputadora COSMOS, realizada por físicos teóricos de Cambridge y la Universidad Queen Mary de Londres, mostró que los agujeros negros que se forman en un universo con más de cuatro dimensiones deben descomponerse en singularidades desnudas. Es cierto que solo los agujeros negros de una forma especial se verán afectados por esta propiedad.

La singularidad desnuda es un punto de densidad infinita, cerca del cual la teoría general de la relatividad se vuelve insolvente, es decir, pierde su capacidad predictiva.

El físico inglés Roger Penrose formuló el " principio de censura espacial"que afirma que" la naturaleza aborrece una singularidad ". Más tarde, los físicos expresaron otras hipótesis: Stephen Hawking aclaró que las singularidades, si existen, ciertamente deberían ocultarse al observador, por ejemplo, el horizonte del agujero negro. Este principio se llamó "Una forma débil de censura cósmica".

En nuestro espacio-tiempo de cuatro dimensiones, los agujeros negros tienen una forma esférica (y también, los objetos pueden formarse en forma de un anillo con espesor cero pero radio distinto de cero, llamado " anillo " "Singularidad singular " o "singularidad Kerr").

Dado que GTR no hace ninguna declaración sobre el número de mediciones existentes, los físicos periódicamente someten la teoría a controles en espacios con una gran cantidad de mediciones para, por ejemplo, verificar la existencia de censura cósmica en ellos. En 2002, los físicos Emparan y Real calcularon que en un espacio con más de cuatro dimensiones, pueden existir agujeros negros no esféricos, por ejemplo, anillos negros.

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El estudio del comportamiento de tales anillos fue realizado por teóricos británicos.. La simulación en una supercomputadora mostró que estos anillos son inestables. La mayoría de las veces colapsan en un agujero negro esférico ordinario, pero los anillos muy delgados pueden convertirse en una especie de cuentas, donde los espesamientos están separados por cuerdas cada vez más delgadas. Toda esta estructura eventualmente decae y conduce a la formación de singularidades desnudas.

“Si bien la singularidad se esconde detrás del horizonte de los acontecimientos, no molesta a nadie y la relatividad general se mantiene. El principio de la censura cósmica sugiere que esto siempre sucede ”, explica un coautor de [Markus Kunesch], un estudiante de Cambridge. - Mientras el principio sea cierto, predecimos con éxito el futuro cerca de los agujeros negros. Después de todo, la física, de hecho, está tratando de predecir el futuro sobre la base del conocimiento existente sobre el estado actual del universo ".

"La existencia de singularidades desnudas desglosa todo el GTR", explica el coautor del trabajo, Saran Tunyasuvunakool, otro estudiante. - Y si el GRT se rompe, todo se pone patas arriba, porque su habilidad predictiva desaparece. Y luego ya no se puede usar como una teoría independiente que explica el universo ".

La supercomputadora COSMOS se encuentra en Cambridge y tiene una potencia de procesamiento de 38.6 TFLOPS, y se basa en sistemas SGI UV2000 con 1856 núcleos Intel Xeon E5-2600, 14.8 TB de RAM y el 31 ° coprocesador Intel® Xeon PhiTM.

Source: https://habr.com/ru/post/es390765/


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