Numeriske simuleringer har peget fysikere til regionen med sorte huller, hvor forudsigeligheden af fysiske love skal krænkes. I en sådan region er systemets efterfølgende tilstande muligvis ikke en konsekvens af de nuværende, hvilket er umuligt i Newtonsk mekanik og klassisk elektrodynamik. En artikel med resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.
Normalt taler fysiske teorier om verdens determinisme, fremtidens forudsigelighed: Hvis de oprindelige betingelser er kendte, kan man kende de fysiske love beregne staten når som helst i fremtiden. En sådan teori er for eksempel Newtonsk mekanik. Det samme er tilfældet for klassisk elektrodynamik: ved at vide nøjagtigt fordelingen af elektriske og magnetiske felter i rummet, kan du bestemme deres tilstand på ethvert andet tidspunkt ved hjælp af Maxwells ligninger. Selv i kvantemekanik tillader Schrödinger-ligningen ikke tilfældighed: hvis vi ved nøjagtigt bølgefunktionen i det første øjeblik, taler den utvetydigt om dens tidsudvikling på ethvert tidspunkt.
I det nye værk undersøger en gruppe teoretikere ledet af Vitor Cardoso fra Lissabon Universitet sammenbruddet af en ladet stjerne i et sort hul og modellerer dette fænomen inden for rammerne af den generelle relativitet. Som et resultat viser det sig, at i denne proces kan der opstå en region, hvis fysik ikke kan forudsiges ved at kende stjernens oprindelige tilstand.
I henhold til en af teoreme inden for rammerne af generel relativitet er der et maksimalt rum-tid, der er unikt bestemt af disse oprindelige forhold. Hvis dette område ikke er hele det eksisterende rum, viser det sig pr. Definition, at der er områder, hvis tilstand ikke bestemmes af de indledende betingelser. Den engelske videnskabsmand Roger Penrose formulerede en hypotese, der blev kaldt princippet om stærk kosmisk censur. Han argumenterer for, at dette ikke kan ske, det vil sige, at det entydige definerbare område ikke er en del af et større rum.
Dannelsen af et ladet sort hul beskrevet af metoden Reissner - Nordstrom overtræder dette princip ved første øjekast, da Cauchy-horisonten i dette tilfælde dannes inde i det sorte hul, op til hvilket rumtid forbliver glat, og ud over det kan udvides på et uendeligt antal måder. Men på den anden side er denne overflade ustabil, og enhver forstyrrelse ødelægger den, fører til dannelse af en singularitet og retfærdighed i princippet om kosmisk censur.
Det nye værk undersøger sammenbruddet af en stjerne i et sort hul med en næsten begrænsende ladning under hensyntagen til den kosmologiske konstant (Λ-sigt i Einsteins ligninger). Begrebet Λ er meget lille og tages normalt kun med i kosmologiske studier, men det er vist, at en positiv værdi på Λ fører til en mere stabil Cauchy-horisont. Som et resultat, selv under hensyntagen til forstyrrelserne, er uoverensstemmelsen mellem rum-tidsparametrene i Cauchy-horisonten ikke stor, hvilket gør det muligt at løse Einstein-ligningerne selv i selve horisonten. Dette er i strid med princippet om stærk kosmisk censur.
Krumningens diskontinuitet ved Cauchy-horisonten opnået i situationen med en begrænsende ladning og en positiv Λ-term svarer til en chokbølge i en væske. Det viser sig, at et tilstrækkeligt stærkt legeme kunne trænge igennem det. Man kan forestille sig en observatør, der hopper ind i et sort hul og krydser Cauchy-horisonten. I dette tilfælde er hans fremtid usikker.
Beviset for gyldigheden af den udførte analyse er stadig påkrævet, da forfatterne kun overvejede den lineære forstyrrelsesteori. Det er også værd at bemærke, at det ikke kan danne astrofysiske sorte huller med begrænsende afgifter, da der ikke er så stærkt ladede stjerner. Cauchy-horisonten forekommer imidlertid også i tilfælde af roterende sorte huller, selvom de har færre symmetrier. Arbejdet tog heller ikke hensyn til hypotetiske kvanteeffekter, som kan være stærke på sådanne områder.
Salgsfremmende video: