Опубликованные в журнале Classical and Quantum Gravity, валенсийские физики предлагают рассматривать сингулярность как несовершенство геометрической структуры пространства-времени. Тем самым они решают проблему бесконечного, деформирующего пространство гравитационного притяжения.
«Черные дыры — это теоретическая лаборатория для проверки новых представлений о гравитации», — говорит Гонсало Олмо, исследователь гранта Рамона и Кахала из Университета Валенсии (Университет Валенсии, УФ). Вместе с Диего Рубиерой из Лиссабонского университета и Антонио Санчесом, аспирантом УФ-исследования, Олмо анализирует черные дыры, используя не только общую теорию относительности (ОТО), но и другие теории.
В частности, в этой работе он применил геометрические структуры, подобные структурам кристалла или графенового слоя, которые обычно не используются для описания черных дыр, поскольку эти геометрические формы лучше соответствуют тому, что происходит внутри черной дыры: «Так же, как кристаллы имеют несовершенства в своей микроскопической структуре. , центральная область черной дыры может быть интерпретирована как аномалия в пространстве-времени, которая требует новых геометрических элементов, чтобы иметь возможность описать их более точно. Мы исследовали все возможные варианты, черпая вдохновение из фактов, наблюдаемых в природе ».Используя эту новую геометрию, исследователи получили описание черных дыр, в котором центральная точка становится очень маленькой сферической поверхностью. Эта поверхность интерпретируется как существование червоточины внутри черной дыры. «Наша теория естественным образом решает несколько проблем в интерпретации электрически заряженных черных дыр», — объясняет Олмо. «В первую очередь мы решаем проблему сингулярности, поскольку в центре черной дыры, червоточине, есть дверь, через которую может продолжаться пространство и время».
Это исследование основано на одном из простейших известных типов черных дыр, без вращения и электрически заряженных. Червоточина, предсказанная уравнениями, меньше атомного ядра, но становится больше, чем больше заряд, накопленный в черной дыре. Итак, гипотетический путешественник, входящий в черную дыру такого типа, будет растянут до крайности или «спагеттифицирован» и сможет войти в червоточину.
При выходе они будут уплотнены до своего нормального размера.Со стороны эти силы растяжения и сжатия казались бы бесконечными, но сам путешественник, испытавший их на собственном опыте, испытал бы только чрезвычайно интенсивные, а не бесконечные силы. Маловероятно, что звезда Интерстеллар выдержит подобное путешествие, но модель, предложенная исследователями IFIC, предполагает, что материя не будет потеряна внутри сингулярности, а скорее будет выброшена с другой стороны через червоточину в ее центре в другую. регион Вселенной.Другая проблема, которую решает эта интерпретация, по словам Олмо, — это необходимость использования экзотических источников энергии для создания червоточин.
В теории гравитации Эйнштейна эти «двери» появляются только в присутствии вещества с необычными свойствами (отрицательное энергетическое давление или плотность), чего никогда не наблюдалось. «Согласно нашей теории, червоточина возникает из обычной материи и энергии, такой как электрическое поле» (Олмо).Интерес к червоточинам для теоретической физики выходит за рамки создания туннелей или дверей в пространстве-времени, соединяющих две точки во Вселенной. Они также помогли бы объяснить такие явления, как квантовая запутанность или природа элементарных частиц.
Благодаря этой новой интерпретации существование этих объектов могло быть ближе к науке, чем к фантастике.