Sunt găurile negre portaluri către alte locuri din Univers? Un nou studiu are un răspuns care ne pune pe gânduri

Sunt găurile negre portaluri cosmice către alte locuri din spațiu-timp? Ar putea fi faimoasele „găuri de vierme” din science-fiction? Un nou studiu vine să demonteze această idee populară, oferind un răspuns categoric și o alternativă și mai bizară.

Paradoxul informației și misterul găurilor negre

Găurile negre sunt renumite pentru complexitatea lor și pentru felul în care par să sfideze legile fizicii, forțându-ne să recunoaștem limitele cunoașterii noastre. Una dintre cele mai mari enigme pe care le prezintă este paradoxul informației: materia care cade într-o gaură neagră nu mai poate scăpa, ceea ce înseamnă că informația conținută de acea materie pare să fie distrusă pentru totdeauna.

Acest lucru reprezintă un adevărat tabu în fizică, unde principiul conservării informației este fundamental. Paradoxul l-a preocupat intens pe regretatul Stephen Hawking, iar munca sa, alături de a altor fizicieni, a condus la ideea că găurile negre se evaporă treptat și că, într-un fel sau altul, informația este totuși păstrată. Descoperirea mecanismului exact ar putea fi cheia unificării mecanicii cuantice cu teoria gravitației.

O candidată la rezolvarea acestei sarcini herculeene este teoria corzilor, care postulează că particulele fundamentale ale universului sunt, de fapt, minuscule corzi vibrante. Deși nu există încă dovezi experimentale care să o confirme, teoria a devenit atractivă pentru mulți fizicieni datorită capacității sale de a oferi soluții elegante la întrebări majore.

Sunt găurile negre portaluri sau ghemuri de corzi?

În contextul teoriei corzilor, au apărut două propuneri principale pentru a rezolva paradoxul informației. Una dintre ele este ideea, popularizată de science-fiction, că găurile negre sunt, de fapt, găuri de vierme – tuneluri ipotetice care conectează două puncte diferite din spațiu-timp.

O a doua teorie, însă, propune că găurile negre sunt „fuzzballs” (un fel de „ghemuri difuze”) – construcții extrem de dense și dezordonate care radiază energie și, odată cu ea, informație. Conform acestui model, găurile negre nu sunt goale în interior, cu toată masa concentrată într-un singur punct central numit singularitate. În schimb, ele ar fi structuri complexe, asemănătoare unor ghemuri de corzi, după cum explică IFL Science.

„Ceea ce am descoperit din teoria corzilor este că toată masa unei găuri negre nu este aspirată în centru. Gaura neagră încearcă să comprime materia într-un punct, dar apoi particulele sunt întinse în aceste corzi, iar corzile încep să se extindă și devin aceste fuzzballs care umplu întregul volum al găurii negre.”, a explicat într-un comunicat profesorul Samir Mathur de la Universitatea de Stat din Ohio.

Profesorul Mathur, unul dintre autorii ideii de „fuzzball” în urmă cu 18 ani, a decis să testeze riguros ambele ipoteze. Într-un articol publicat în Turkish Journal of Physics, Mathur și colegii săi au ajuns la o concluzie clară: modelul găurii de vierme nu este viabil.

„În fiecare dintre versiunile propuse pentru abordarea găurii de vierme, am constatat că fizica nu era consecventă”, a spus Mathur. „Paradigma găurii de vierme încearcă să argumenteze că, într-un fel, ai putea încă să te gândești la gaura neagră ca fiind efectiv goală, cu toată masa în centru. Iar teoremele pe care le demonstrăm arată că o astfel de imagine nu este posibilă.”

Deși studiul oferă argumente solide în favoarea modelului „fuzzball”, dezbaterea rămâne deschisă, mai ales că teoria corzilor în sine este încă un subiect intens discutat în comunitatea științifică. Este posibil ca realitatea găurilor negre să fie chiar mai stranie decât ne-am putea imagina.

În esență, acest studiu nu închide definitiv capitolul găurilor negre, ci acționează ca un arbitru într-o dezbatere teoretică importantă. Invalidând modelul popularizat de SF al găurii de vierme în favoarea complexului fuzzball, cercetarea forțează comunitatea științifică să reevalueze direcțiile viitoare. Marea întrebare care rămâne nu este doar care model este corect, ci dacă teoria corzilor în sine este instrumentul potrivit pentru a descifra secretele ultime ale Universului.

Studiul a fost publicat în Turkish Journal of Physics.