Un nou cadru teoretic avansat de cercetători ar putea transforma viziunea actuală asupra fizicii, oferind o soluție la una dintre cele mai misterioase și disputate părți ale universului: singularitatea din interiorul găurilor negre. Lucrarea, realizată de specialiști de la Universitatea Durham din Marea Britanie și Universitatea din Barcelona, sugerează nu doar o reevaluare profundă a găurilor negre, ci și o posibilă armonizare între două mari teorii din fizica modernă — teoria relativității și mecanica cuantică.
Singularitatea – provocarea fundamentală în fizica găurilor negre
Găurile negre reprezintă zone densificate de spațiu-timp unde gravitația exercită o forță atât de puternică încât lumina nu poate scăpa. Conform teoriei relativității generale a lui Albert Einstein, în centrul acestor entități ar exista o singularitate — un punct în care densitatea materiei și curburile spațiu-timpului devin infinite. La acest punct, legile fizicii deja cunoscute nu se mai aplică, iar toate modelele matematice eșuează în a captura comportamentul materiei și al energiei.
Această „prăbușire a logicii fizicii” constituie o problemă crucială în cosmologie și o barieră semnificativă în înțelegerea unitară a Universului. De-a lungul timpului, diverse teorii au încercat să elimine sau să reinterpretaze ideea de singularitate, însă fără a ajunge la un consens în comunitatea științifică.
O alternativă inovatoare: fără singularitate, cu o regiune statică limitată
În cercetarea recent publicată, oamenii de știință de la Durham și Barcelona sugerează o revizuire a ecuațiilor câmpului gravitațional ale lui Einstein, astfel încât gravitația să se comportă diferit în condiții de curbură extremă a spațiu-timpului. În esență, modelul lor propune că, în loc să cedeze într-un punct de densitate infinită, materia din găurile negre se adună într-o zonă foarte deformată, dar cu dimensiuni finite.
Această abordare elimină necesitatea conceptuală de „infinit”, restabilind aplicabilitatea fizicii chiar și în circumstanțele extreme din centrul unei găuri negre. Rezultatul: teorii fizice mai coerente și mai ușor de explorat matematic sau empiri.
Implicații majore: găuri negre predictibile și legătura cu alte universuri?
Modelul sugerat are implicații semnificative pentru înțelegerea noastră asupra găurilor negre. Odată cu eliminarea singularității, aceste obiecte devin mai „previzibile” și în conformitate cu legile fizicii, ceea ce ar putea conduce la descoperiri importante în astrofizică și cosmologie.
În plus, teoria deschide o posibilitate captivantă: materia absorbită de o gaură neagră ar putea să nu fie distrusă complet, ci redistribuită în alte părți ale Universului sau chiar în universuri paralele, printr-un mecanism denumit „punct alb” (white hole) — opusul unei găuri negre, din care materia este proiectată în loc să fie absorbită.
Această idee, deși încă în stadiu speculativ, se aliniază cu concepte din teoria coardelor și alte teorii vizând unificarea forțelor fundamentale ale naturii.
Teoria oferă și o posibilă explicație pentru materia întunecată
Un alt aspect fascinant al acestui model este legătura sugerată cu materia întunecată — componenta misterioasă ce constituie aproximativ 27% din masa Universului și care nu radiază sau absoarbe radiație.
Cercetătorii consideră că găurile negre microscopice, rămase în urma evaporării unor găuri negre mai mari, ar putea reprezenta particulele de materie întunecată pe care astronomii le-au căutat timp de decenii. Această ipoteză ar putea unifica două mari dileme nerezolvate ale cosmologiei moderne — natura singularității și natura materiei întunecate — într-un singur cadru teoretic.
Ce urmează?
Deși promițător, modelul propus rămâne la nivel teoretic și necesită validare empirică.
