Ο Stephen Hawking έκανε λάθος με τις μαύρες τρύπες

“Ακόμη και οι μαύρες τρύπες έχουν ακμές”, γράφει ο συντάκτης του περιοδικού Astronomy, Steve Nadis, σε ένα άρθρο στο περιοδικό Quanta (αναδημοσιεύτηκε από το Wired):

Οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται στο διάστημα. Καθώς η ύλη πέφτει μέσα τους, αρχίζουν να περιστρέφονται όλο και πιο γρήγορα. και αν αυτό το υλικό έχει φορτίο, φορτίζονται επίσης ηλεκτρικά.

Κατ ‘αρχήν, μια μαύρη τρύπα μπορεί να φτάσει σε ένα σημείο όπου έχει όσο φορτίο ή σπιν μπορεί, δεδομένης της μάζας της. Μια τέτοια μαύρη τρύπα ονομάζεται “ακραία” – το άκρο των άκρων. Αυτές οι μαύρες τρύπες έχουν μερικές παράξενες ιδιότητες. Συγκεκριμένα, η λεγόμενη επιφανειακή βαρύτητα στο όριο, ή στον ορίζοντα γεγονότων, μιας τέτοιας μαύρης τρύπας είναι μηδέν. “Είναι μια μαύρη τρύπα της οποίας η επιφάνεια δεν έλκει πια τα πράγματα”, είπε ο Carsten Gundlach, μαθηματικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Southampton. Αλλά αν σπρώχνατε ελαφρώς ένα σωματίδιο προς το κέντρο της μαύρης τρύπας, δεν θα μπορούσε να διαφύγει.

Το 1973, οι εξέχοντες φυσικοί Stephen Hawking, James Bardeen και Brandon Carter υποστήριξαν ότι οι ακραίες μαύρες τρύπες δεν μπορούν να υπάρχουν στον πραγματικό κόσμο γιατί απλά δεν υπάρχει τρόπος να σχηματιστούν. Ωστόσο, τα τελευταία 50 χρόνια, οι ακραίες μαύρες τρύπες έχουν χρησιμεύσει σαν μοντέλα στη θεωρητική φυσική. “Έχουν ωραίες συμμετρίες που διευκολύνουν τον υπολογισμό των πραγμάτων”, είπε ο Gaurav Khanna από το Πανεπιστήμιο του Rhode Island, και αυτό επιτρέπει στους φυσικούς να δοκιμάζουν θεωρίες για τη μυστηριώδη σχέση μεταξύ κβαντικής μηχανικής και βαρύτητας.

Τώρα δύο μαθηματικοί απέδειξαν ότι ο Hawking και οι συνάδελφοί του έκαναν λάθος. Η νέα εργασία από τους Christoph Kehle του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης και του Ryan Unger του Πανεπιστημίου του Stanford και του Πανεπιστημίου της California, Berkeley, δείχνει ότι δεν υπάρχει γνωστός νόμος της φυσικής που να εμποδίζει το σχηματισμό μιας ακραίας μαύρης τρύπας.

Η μαθηματική τους απόδειξη είναι “όμορφη, τεχνικά καινοτόμος και φυσική έκπληξη”, είπε ο Μιχάλης Δαφέρμος, μαθηματικός στο Πανεπιστήμιο του Princeton (και διδακτορικός σύμβουλος των Kehle και Unger).

Υπονοεί ένα δυνητικά πλουσιότερο και πιο ποικίλο σύμπαν στο οποίο “ακραίες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να βρίσκονται εκεί έξω αστροφυσικά”. Αυτό δεν σημαίνει ότι τπάρχοτν.

“Ακριβώς επειδή υπάρχει μια μαθηματική λύση που έχει ωραίες ιδιότητες δεν σημαίνει απαραίτητα ότι η φύση θα τη χρησιμοποιήσει”, είπε ο Khanna. “Αλλά αν βρούμε με κάποιο τρόπο μια, αυτό θα μας έκανε πραγματικά να σκεφτούμε τι μας λείπει”. Μια τέτοια ανακάλυψη, σημείωσε, έχει τη δυνατότητα να εγείρει “μερικά αρκετά ριζοσπαστικά είδη ερωτημάτων”. Πριν από την απόδειξη των Kehle και Unger, πιστεύαμε ότι οι ακραίες μαύρες τρύπες δεν μπορούσαν να υπάρχουν.