Buracos negros tridimensionais podem destruir a teoria geral da relatividade

Uma simulação no supercomputador COSMOS, conduzida por físicos teóricos da Cambridge e da Universidade Queen Mary de Londres, mostrou que os buracos negros formados em um universo com mais de quatro dimensões devem decair em singularidades nuas. É verdade que apenas os buracos negros de uma forma especial serão afetados por essa propriedade.

A singularidade nua é um ponto de densidade infinita, perto do qual a teoria geral da relatividade se torna insolvente, ou seja, perde sua capacidade preditiva.

O físico inglês Roger Penrose formulou o " princípio da censura espacial"Que afirma que" a natureza abomina uma singularidade nua ". Os físicos posteriormente expressaram outras hipóteses: Stephen Hawking esclareceu que as singularidades, se existirem, certamente deveriam ser escondidas do observador - por exemplo, o horizonte do buraco negro. “Uma forma fraca de censura cósmica.”

Em nosso espaço-tempo quadridimensional, os buracos negros têm uma forma esférica (e também, objetos podem se formar na forma de um anel com espessura zero, mas raio diferente de zero, chamado “ anel “Singularidade singular ” ou “singularidade de Kerr”).

Como a GTR não faz nenhuma declaração sobre o número de medições existentes, os físicos periodicamente submetem a teoria a checagens em espaços com um grande número de medições para, por exemplo, verificar a existência de censura cósmica nelas. Em 2002, os físicos Emparan e Real calcularam que em um espaço com mais de quatro dimensões, buracos negros não esféricos podem existir - por exemplo, anéis negros.



O estudo do comportamento de tais anéis foi realizado por teóricos britânicos.. A simulação em um supercomputador mostrou que esses anéis são instáveis. Na maioria das vezes, desmoronam em um buraco negro esférico comum, mas anéis muito finos podem se transformar em uma espécie de miçangas, onde espessamentos são separados por cordas cada vez mais finas. Toda essa estrutura se deteriora e leva à formação de singularidades nuas.

“Enquanto a singularidade está escondida atrás do horizonte de eventos, ela não incomoda ninguém e a relatividade geral se mantém. O princípio da censura espacial sugere que isso sempre acontece ”, explica um co-autor de [Markus Kunesch], um estudante de Cambridge. - Desde que o princípio seja verdadeiro, prevemos com sucesso o futuro próximo aos buracos negros. Afinal, a física está tentando prever o futuro com base no conhecimento existente sobre o estado atual do universo. ”

“A existência de singularidades simples decompõe todo o GTR”, explica o co-autor do trabalho, Saran Tunyasuvunakool, outro aluno. - E se o GRT quebrar, tudo sobe de cabeça para baixo, porque sua capacidade de previsão desaparece. E então não pode mais ser usada como uma teoria independente que explica o universo. ”

O supercomputador COSMOS está localizado em Cambridge e tem um poder de processamento de 38,6 TFLOPS e é baseado em sistemas SGI UV2000 com núcleos 1856 Intel Xeon E5-2600, 14,8 TB de RAM e 31º coprocessador Intel® Xeon PhiTM.

Source: https://habr.com/ru/post/pt390765/