1916 년 1 월, 동부 전선에 군인으로 주둔 한 독일 물리학자인 Karl Schwarzschild는 일반 상대성의 방정식 인 Albert Einstein의 2 개월 된 중력 이론에 대한 첫 번째 정확한 해결책을 제작했습니다. 일반적인 상대성 이론은 중력을 오랫동안 이해했던 것처럼 매력적인 힘이 아니라 곡선 공간과 시간의 영향으로 묘사되었습니다. Schwarzschild의 해결책은 고정 된 물질 공 주변의 시공간의 곡률을 보여주었습니다.
흥미롭게도, Schwarzschild는이 문제가 충분히 작은 반경 내에 제한되면 중앙에 무한 곡률과 밀도 (“특이성”)가있을 것임을 알았습니다.
.물리학에서 자라는 무한대는 일반적으로 경보의 원인이며, 아인슈타인은 군인의 결과를 알게되면 Schwarzschild 자신이 그러한 대상이 실제로 존재한다고 믿지 않았습니다. 그러나 1970 년대부터 우주에는 이들 주체의 운전이 포함되어 있다는 증거는 (중력이 너무 강해서 빛조차도 아무것도 나오지 않을 수 있기 때문에“블랙홀”이라고 불렀다는 증거는 밝혀졌다. 블랙홀 내부의 특성은 그 이후로 미스터리였습니다.
최근 하버드 대학교 블랙홀 이니셔티브 (BHI)와 제휴 한 연구원 팀 이이 퍼즐에서 상당한 진전을 이루었습니다. Paul Chesler, Ramesh Narayan 및 Erik Curiel은 천문학 자들과 비슷한 이론적 블랙홀의 내부를 조사하여 내부에서 어떤 종류의 특이점이 발견되는지 결정했습니다. 특이성은 수량이 실제로 무한한 곳이 아니라“일반적인 상대성이 무너지는 곳”이라고 Chesler는 설명했다. 그러한 시점에서, 일반적인 상대성은 중력에 대한 아직 알려지지 않은 양자 규모의 설명을보다 정확하게 제시하는 것으로 생각된다. 그러나 아인슈타인의 이론이 헤이 와이어로 갈 수있는 세 가지 방법이 있습니다. Chesler는“일반 상대성이 어떻게 분류되는지 아는 것은 양자 중력의 이론을 아는 데 유용합니다.”라고 Chesler는 말했습니다.
BHI 그룹은 1963 년에 수학자 로이 커 (Roy Kerr)가 회전하는 블랙홀에 대한 아인슈타인의 방정식을 해결했을 때 1963 년에 달성 된 주요 발전을 기반으로했다. 이 문제는 Schwarzschild 's보다 어려웠습니다. 회전하는 물체는 중앙에 팽창이 발생하므로 구형 대칭이 부족하기 때문입니다. Kerr의 해결책은 회전하는 블랙홀 외부의 지역을 명백히 설명했지만 내부는 아닙니다.
커의 블랙홀은 물질이없는 공간을 차지했기 때문에 여전히 다소 비현실적이었습니다. 이것은 BHI 연구자들이 솔루션을 불안정하게 만드는 효과가 있다는 것을 깨달았다. 단일 입자조차 추가하면 블랙홀의 내부 시공간 지오메트리를 크게 변화시킬 수 있습니다. 모델을보다 현실적이고 안정적으로 만들기 위해, 그들은 이론적 인 블랙홀 안팎에서 "기본 스칼라 필드"라는 특별한 종류의 문제를 뿌렸습니다. 그리고 원래의 Kerr 솔루션은 항상 거기에 있었던“영원한”블랙홀에 관한 반면, 그들의 분석의 블랙홀은 코스모스에 풍부한 것과 같이 중력 붕괴로 형성되었습니다.
.먼저, Chesler, Narayan 및 Curiel은 기본 스칼라 필드에서 물질의 중력 붕괴로 형성된 하전 된 비 강화 된 구형 블랙홀에 대한 방법론을 테스트했습니다. 그들은 2 월에 Scientific Preprint 사이트 arxiv.org에 게시 된 논문에서 그들의 발견을 자세히 설명했다. 다음으로 Chesler는 비슷하게 형성된 회전 블랙홀과 관련된 더 복잡한 방정식을 다루었 고 3 개월 후 솔로 결과를보고했습니다.
그들의 분석은 두 유형의 블랙홀에 두 가지 독특한 특이점이 포함되어 있음을 보여 주었다. 블랙홀은 이벤트 수평선이라는 구 안에 둘러싸여 있습니다. 일단 물질이나 빛 이이 보이지 않는 경계를 가로 질러 블랙홀로 들어가면 탈출 할 수 없습니다. 이벤트 수평선 내부에서 충전 된 고정식 및 회전 블랙홀은 내부 수평선이라고 불리는 두 번째 구형 표면이없는 것으로 알려져 있습니다. Chesler와 그의 동료들은 그들이 연구 한 블랙홀의 경우 "널"특이점이 필연적으로 내부 수평선에서 형성되는 것으로 나타났습니다. Chesler는 물질과 방사선이 대부분의 블랙홀 평생 동안 이런 종류의 특이점을 통과 할 수 있지만, 시간이 지남에 따라 시공간 곡률이 기하 급수적으로 성장하면서“무한히 늦게 무한 해지는”
.물리학 자들은 가장 많이 진실한 블랙홀이 중심적인 특이점을 가지고 있는지 여부를 알아 내고 싶었습니다. 이는 단순한 슈워츠 차일드 블랙홀을 위해서만 확립 된 사실입니다. 그리고 중심 특이점이 있다면, 그들은 그것이 "공간과 같은"것인지 또는 "타임처럼"여부를 결정하고 싶었습니다. 이 용어는 입자가 공간과 같은 특이성에 접근하면 일반적인 상대성 이론의 방정식을 제 시간에 발전시키는 것이 불가능하다는 사실에서 비롯됩니다. 진화는 공간 방향을 따라 만 허용됩니다. 반대로, 타임 동일한 특이점에 접근하는 입자는 내부에 불가피하게 그려지지 않을 것이다. 그것은 여전히 가능한 미래를 가지고 있으므로 공간에서의 위치가 고정되어 있지만 시간이 지남에 따라 앞으로 나아갈 수 있습니다. 외부 관찰자는 가벼운 파도가 항상 움직여서 나오지 않기 때문에 공간과 같은 특이점을 볼 수 없습니다. 그러나 가벼운 파도는 적정된 특이점에서 나올 수 있지만 외부인에게 볼 수 있습니다.
이 두 가지 유형 중에서, 일반적인 상대성이 특이점 자체에서만 분해되기 때문에 물리학 자보다 공간과 같은 특이점이 바람직 할 수 있습니다. 적시 같은 특이점을 위해, 이론은 그 시점 주위의 모든 곳에서 흔들립니다. 물리학자는 예를 들어 방사선이 적정된 특이점에서 나올지 여부와 그 강도 또는 진폭이 무엇인지 예측할 방법이 없습니다.
이 그룹은 그들이 검사 한 두 가지 유형의 블랙홀에 대해 실제로 중심 특이점이 있으며 항상 공간과 같습니다. 체스 슬러는 대부분의 의견을 제시 한 대부분의 천체 물리학 자들이 많은 사람들이 사건이라고 가정했다.
이스라엘 하이파의 테크니언 (Technion)의 블랙홀 전문가 인 물리학 자 아모스 오리 (Amos Ori)는 체 슬러의 새로운 논문에 대해 말했다.
다트머스 매사추세츠 대학교의 물리학 자 Gaurav Khanna는 블랙홀 특이점을 조사한 BHI 팀의 연구라고 불렀습니다.“큰 진보 -이 분야의 이전 노력을 넘어서 양자 도약”
.Chesler와 그의 공동 작업자들은 천체 물리학 적 블랙홀이 코어에 공간의 특이점을 가지고 있다는 사례를 강화했지만 아직 그것을 증명하지는 못했습니다. 다음 단계는 기본 스칼라 필드를 넘어서서 더 현실적인 계산을하고 메시에 형태의 물질과 방사선을 통합하는 것입니다.
Chesler는 물리학자가 그 시점에서 발견 된 극한 조건을 처리 할 수있는 양자 중력 이론을 만들 때 블랙홀 계산에 나타나는 특이점이 사라져야한다고 강조했다. Chesler에 따르면, 아인슈타인의 이론을 한계로 밀고 그것이 어떻게 실패하는지 정확하게 볼 수있는 행위는“다음 이론을 구성하는 데 당신을 안내 할 수 있습니다.”
.이 기사는 Investigacionyciencia.es 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다 .
