Необычный кристалл пространства-времени может внезапно стать чёрной дырой
Физики из Университета Гёте во Франкфурте и Венского технического университета впервые описали аналитически, как из кристаллоподобного пространства-времени может образоваться микроскопическая чёрная дыра. Ранее этот процесс воспроизводился лишь в компьютерных моделях. Данную информацию сообщает портал Science XXI.
Специалисты работали на основе теории относительности Эйнштейна, согласно которой материя и распределение частиц способны искривлять геометрию пространства-времени. В критическом состоянии оно, по расчётам, выстраивается в периодическую структуру. Даже небольшое изменение энергии определяет, распадётся ли эта структура на обычное пространство с разлетающимися частицами или сожмётся в чёрную дыру.
Авторы считают, что подобные условия могли существовать вскоре после Большого взрыва. В ту эпоху материя была предельно плотной и хаотичной, из-за чего могли образовываться первичные чёрные дыры, природа которых остаётся дискуссионной.
Для решения задачи учёные задействовали нестандартный математический подход, изменив число измерений. Хотя физическая Вселенная четырёхмерна, уравнения допускают рассмотрение в пространствах большей размерности. Как показали вычисления, при стремлении числа измерений к бесконечности формулы упрощаются.
Сначала исследователи изучили модель в гипотетическом бесконечномерном пространстве, а затем перенесли результаты на привычную размерность. Это позволило получить данные о критическом коллапсе, которые прежде было трудно вывести без компьютерного моделирования. Новый метод, по словам авторов, поможет изучать рождение чёрных дыр и другие экстремальные состояния пространства-времени.
