אם חשבת רגילהיו מוזרים ומסתוריים בערך כמו שהחלל נעשה, תחשוב שוב, כי בפעם הראשונה, פיזיקאים דימו בהצלחה מה יקרה לחורים שחורים בעולם חמישה ממדים, והדרך שבה הם מתנהגים עלולה לאיים על ההבנה הבסיסית שלנו לגבי איך היקום עובד.
הסימולציה העלתה שאם היקום שלנו מורכב מחמישה ממדים או יותר - משהו שמדענים התקשו לאשר או להפריך - זה של איינשטיין, הבסיס של הפיזיקה המודרנית, יהיה שגוי. במילים אחרות, חורים שחורים בחמישה ממדים יכילו כוח משיכה כה עז, שחוקי הפיזיקה כפי שאנו מכירים אותם יתפרקו.
יש כאן הרבה מה לעטוף את הראש, אז בואו נתחיל עם החורים השחורים עצמם. ביקום חמישה ממדים, הפיזיקאים שיערו שחורים שחורים דומים יותר לטבעות דקות ולא לחורים, וככל שהם מתפתחים, הם יכולים להוליד סדרה של 'בליטים' שהופכים דקים יותר ויותר עם הזמן, ובסופו של דבר נשברים. לצאת כדי ליצור חורים שחורים קטנים במקום אחר.
חורים שחורים בצורת טבעת (או 'טבעות שחורות')הוצעו לראשונה בשנת 2002, אבל עד עכשיו, אף אחד לא הצליח לדמות בהצלחה את האבולוציה שלהם. זה התאפשר הודות למחשב העל COSMOS באוניברסיטת קיימברידג' בבריטניה - מחשב הזיכרון המשותף הגדול באירופה שיכול לבצע38.6 טריליון חישובים בשנייה.
אוניברסיטת קיימברידג'
הבעיה עם חורים שחורים חמישה מימדיים היא שחושבים שהם מורכבים מ'טבעות אולטרה כבידה', שבהן כוח הכבידה הוא כל כך אינטנסיבי, שהוא גורם למצב המכונהייחוד עירום. ייחוד עירום הוא אירוע כל כך מוזר, שאף אחד לא באמת יודע מה יקרה, חוץ מזה שהחוקים שללא יחול יותר.
תורת היחסות הכללית של איינשטיין מבוססת על האופן שבו אנו חושבים שכוח המשיכה שולט בהתנהגות היקום. אנו יודעים שחומר ביקום מעוות את מארג המרחב-זמן שמסביב, ואפקט העיוות הזה הוא מה שאנו מתייחסים אליו ככבידה. מאז שהיההוצע לראשונה לפני 100 שנה, תורת היחסות הכללית עברה כל מבחן - כל מה שאנו רואים ביקום עוקב אחר הוראותיו, אבל הסינגולריות יכולה להוות כמה בעיות.
ביקום ארבע-ממדי (כאשר הממד הרביעי הוא זמן), הסינגולריות נחשבת לנקודה שלשבו כוח המשיכה הוא בעוצמה הגבוהה ביותר - המרכז - וזה מוקף באופק האירועים בקצה החור השחור.
"כל עוד ייחודויות נשארות מוסתרות מאחורי אופק אירועים, הן אינן גורמות לצרות ותורת היחסות הכללית מתקיימת -"השערת צנזורה קוסמית"אומר שזה תמיד המצב",אומר הפיזיקאי התיאורטי מרקוס קונשמאוניברסיטת קיימברידג'. "כל עוד השערת הצנזורה הקוסמית תקפה, נוכל לחזות בבטחה את העתיד מחוץ לחורים שחורים."
אבל מה אם ייחוד יכול להתקיים מחוץ לאופק האירועים של חור שחור? כשפיזיקאים שיערו שבחמישה ממדים או יותר, אם עצם שקרס לצפיפות אינסופית - סינגולריות - אינו כבול לאופק אירועים, הוא הופך לסינגולריות עירומה, והדברים היו משתגעים כל כך באובייקט ובסביבתו, אנו נצטרך לחשוב מחדש לחלוטין על ההבנה שלנו לגבי אופן פעולת הפיזיקה. כל העניין פשוט גורם לי לעצבן.
"אם קיימות יחודיות עירומה, תורת היחסות הכללית מתקלקלת"אמר אחד מהצוות, Saran Tunyasuvunakool. "ואם תורת היחסות הכללית תתקלקל, היא תעיף הכל על פיה, כי כבר לא יהיה לה שום כוח חיזוי - זה כבר לא יכול להיחשב כתיאוריה עצמאית להסבר היקום."
אם ליקום שלנו יש רק ארבעה ממדים, הכל מגניב, וחורים שחורים בצורת טבעת וייחודיות עירומה הם לא דבר. אבל פיזיקאים הציעו שהיקום שלנו יכול להיות מורכב ממנועד 11 ממדים. הבעיה היא שבגללבני אדם יכולים לתפוס רק שלושה, הדרך היחידה שבה נוכל לאשר את קיומם של מימדים נוספים היא באמצעות ניסויים באנרגיה גבוהה כמו מאיץ ההדרונים הגדול.
קוניש והצוות שלו אומרים שהם כמעט הגיעו לגבולות של מה שמחשב העל שלהם יכול לדמות, אבל היו רוצים להבין מה יש ביקומים ארבעה-ממדיים שהופכים את הייחודיות העירומה לבלתי אפשרית ואת תורת היחסות הכללית לנכונות. "אם הצנזורה הקוסמית לא מתקיימת בממדים גבוהים יותר, אז אולי אנחנו צריכים להסתכל מה כל כך מיוחד ביקום ארבעה ממדי שאומר שהוא כן מתקיים."אומר Tunyasuvunakool.
המחקר פורסם במכתבי סקירה פיזית,ולמידע נוסף על 11 הממדים האלה, הנה הפיזיקאי התיאורטי, מיצ'יו קאקו:
