동일한 쌍둥이는 블랙홀에 아무것도 없습니다. 쌍둥이는 동일한 유전자 청사진에서 자랄 수 있지만 기질에서 헤어 스타일에 이르기까지 수천 가지 방식으로 다를 수 있습니다. Albert Einstein의 중력 이론에 따르면 블랙홀은 질량, 스핀 및 충전의 세 가지 특성을 가질 수 있습니다. 두 개의 블랙홀에 대해 해당 값이 동일하다면 한 쌍둥이를 다른 쌍둥이로부터 식별하는 것은 불가능합니다. 그들은 블랙홀이 머리카락이 없다고 말합니다.
하버드 대학교의 이론 물리학자인 폴 체 슬러 (Paul Chesler)는“고전적인 일반 상대성 이론에서는 정확히 동일 할 것입니다. "차이를 말할 수 없습니다."
그러나 과학자들은“무모 정리”가 엄격하게 사실인지 궁금해하기 시작했습니다. 2012 년에 Cambridge University와 현재 Toronto University에서 Stefanos Aretakis라는 수학자가 일부 블랙홀은 이벤트 지평에 불안정성이 있다고 제안했습니다. 이러한 불안정성은 블랙홀의 수평선의 일부 지역에 다른 지역보다 더 강력한 중력을 제공 할 것입니다. 그렇지 않으면 동일한 블랙홀을 구별 할 수 있습니다.
그러나 그의 방정식은 소위 극한의 블랙홀에서 가능하다는 것을 보여 주었다. 이는 질량, 스핀 또는 전하에 가능한 최대 값을 가진 소위 블랙홀이 가능하다는 것을 보여 주었다. 그리고 우리가 아는 한,“이 블랙홀은 적어도 정확히, 본질적으로 존재할 수 없다”고 Chesler는 말했다.
그러나 근처에 가까운 블랙홀이 있다면이 극단적 인 값에 접근했지만 그에 도달하지 못한 블랙홀이 있다면 어떨까요? 이러한 블랙홀은 적어도 이론적으로 존재할 수 있어야합니다. 무모 정리를 감지 할 수있는 위반을 가질 수 있습니까?
지난 달 말에 출판 된 논문은 그것이 가능하다는 것을 보여줍니다. 또한이 모발은 중력파 관측소에 의해 감지 될 수 있습니다.
매사추세츠 대학교 (University of Rhode Island)의 물리학 자이자 공동 저자 중 한 명인 Gaurav Khanna는“Aretakis는 기본적으로 수평선에 남은 정보가 있다고 제안했다. "우리 논문은이 머리카락을 측정 할 가능성을 열어줍니다."
특히, 과학자들은 블랙홀의 형성 또는 블랙홀에 떨어지는 물질과 같은 후기 교란의 잔재가 근거리 블랙홀의 이벤트 지평에 중력 불안정성을 일으킬 수 있다고 제안합니다. Khanna는“우리는 우리가 볼 수있는 중력 신호가 극도로 아닌 일반적인 블랙홀과는 상당히 다를 것으로 기대할 것입니다.
블랙홀에 헤어가 있고 과거에 대한 정보를 보유하고 있다면, 이는 후기 물리학 자 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)이 제시 한 유명한 블랙홀 정보 역설에 영향을 줄 수 있다고 뉴저지 프린스턴의 고급 연구 연구소의 천체 물리학자인 리아 메디 로스 (Lia Medeiros)는 말했다. 이 역설은 일반 상대성과 양자 역학, 20 세기 물리학의 두 가지 큰 기둥 사이의 근본적인 갈등을 증류합니다. Medeiros는“정보 역설의 가정 중 하나를 위반하면 역설 자체를 해결할 수있을 것입니다. “가정 중 하나는 무모 정리입니다.”
그것의 영향은 광범위 할 수 있습니다. “블랙홀 외부의 블랙홀의 실제 시공간이 우리가 기대하는 것과 다르다는 것을 증명할 수 있다면, 10 월에 검은 구멍의 관찰 된 지오메트리가 예측과 일치하는지 여부를 다루는 논문을 공동 저술 한 Medeiros는 말했다.
그러나이 최신 논문의 가장 흥미로운 측면은 아마도 블랙홀의 관찰을 기본 물리학과 병합하는 방법을 제공 할 수 있다는 것입니다. 블랙홀에서 머리카락을 감지하는 것 - 아마도 우주에서 가장 극단적 인 천체 물리학 실험실 인 우리는 이전에 불가능한 방식으로 문자열 이론 및 양자 중력과 같은 아이디어를 조사 할 수 있습니다.
Medeiros는“현악 이론과 양자 중력과 함께 큰 문제 중 하나는 이러한 예측을 테스트하기가 어렵다는 것입니다. "따라서 원격으로 테스트 할 수있는 것이 있다면 놀랍습니다."
.그러나 큰 장애물이 있습니다. 근처에 근접한 블랙홀이 존재하는지 확실하지 않습니다. (현재 가장 좋은 시뮬레이션은 일반적으로 극도로부터 30% 떨어진 블랙홀을 생산한다고 Chesler는 말했다.) 그리고 그들이 그렇게하더라도, 중력파 탐지기가 머리카락에서 이러한 불안정성을 발견 할 수있을 정도로 민감한지는 확실하지 않다.
.또한 머리카락은 엄청나게 짧아서 1 초만 지속될 것으로 예상됩니다.
그러나 종이 자체는 원칙적으로 원칙적으로 건전 해 보입니다. Chesler는“커뮤니티의 어느 누구도 그것을 의심한다고 생각하지 않습니다. “투기 적이 지 않습니다. 아인슈타인의 방정식이 너무 복잡하여 매년 새로운 특성을 발견하고 있습니다.”
.다음 단계는 우리가 중력 탐지기에서 어떤 종류의 신호를 찾아야하는지, 오늘날의 Ligo와 Virgo, 또는 유럽 우주국의 우주 기반 Lisa 기기와 같은 미래의 악기
.Urbana-Champaign 일리노이 대학의 천체 물리학 자 헬비 위크 (Helvi Witek)는“이제 그들의 작업을 기반으로 하고이 중력 방사선의 빈도를 계산하고 우리가 어떻게 측정하고 식별 할 수 있는지 이해해야합니다. "다음 단계는이 매우 멋지고 중요한 이론적 연구에서 서명이 무엇인지에 이르기까지가는 것입니다."
그렇게하고 싶은 많은 이유가 있습니다. 논문이 올바른 것으로 판명 될 수있는 탐지의 가능성은 얇지 만, 그러한 발견은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 도전 할뿐만 아니라 거의 사기간의 블랙홀의 존재를 증명할 것입니다.
Khanna는“우리는 자연이 그러한 짐승이 존재하도록 허용하는지 알고 싶습니다. "우리 분야에 꽤 극적인 영향을 미칠 것입니다."
수정 : 2021 년 2 월 11 일
이 기사의 원래 버전은 이론가들이 극도로 30% 이상의 블랙홀을 시뮬레이션 할 수 없다는 것을 암시했다. 실제로, 그들은 근처에 근처의 블랙홀을 시뮬레이션 할 수 있지만 일반적인 시뮬레이션은 극도로 30% 떨어져 있습니다.
이 기사는 Wired.com과 Investigacionyciencia.es에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다. .
