Nếu bạn không nghĩ rằng "lỗ đen là kỳ lạ", thì đây là một số tin tức: Vào năm 2018, một nhóm các nhà toán học đã tính toán rằng một số lỗ đen trong vũ trụ đang giãn nở như vũ trụ của chúng ta có thể "nhấn nút đặt lại" trên lịch sử, xóa hiệu quả quá khứ và biến tương lai thành một dấu hỏi khổng lồ. Chính xác nó sẽ trông như thế nào từ quan điểm của người quan sát, vẫn chưa ai biết được. Nhưng nếu điều này trở thành sự thật, thì có lẽ cuối cùng chúng ta sẽ có lời giải cho một trong những câu hỏi lớn nhất của vũ trụ học hiện đại.
Nếu chúng ta tuân theo các định luật vật lý, thì toàn bộ khối lượng của ngôi sao sụp đổ sẽ bị nén lại thành một điểm cực kỳ nhỏ gọi là điểm kỳ dị. Điều này hơi giống như nói rằng có những vùng không gian chứa đựng những bí mật từ phần còn lại của vũ trụ, những nơi mà bản thân vật lý cũng sụp đổ. Để đối phó với khoảng cách giữa vũ trụ dựa trên quy luật như chúng ta biết và những lỗ đen này, các nhà vật lý sử dụng một thứ mà họ gọi là kiểm duyệt không gian.
Sự kiểm duyệt này có hai loại.
Một người cho rằng có một rào cản bên trong các lỗ đen - sâu hơn cả chân trời sự kiện mà nhiều người đã từng nghe nói đến - mà vật lý có thể loại bỏ một cách hiệu quả và không thể dự đoán được điều gì. Rào cản này thuận tiện ngăn chặn những điểm kỳ dị có vấn đề này khỏi phần còn lại của không gian và thời gian, ngăn chặn tình trạng vô pháp luật của chúng trở thành một vấn đề bức xúc.
Trong khi đó, một phiên bản mạnh mẽ hơn của kiểm duyệt vũ trụ bảo tồn một cách thiêng liêng ý tưởng rằng vô luật vật lý không tồn tại. Vì vậy, cần phải làm cho rào cản này biến mất và cho phép vật lý tiếp tục vui vẻ dưới hình thức này hay hình thức khác. Peter Hintz, một nhà toán học tại Đại học California ở Berkeley, nghi ngờ về phiên bản thứ hai. Hinz và nhóm của ông đã nghiên cứu giả thuyết các vật thể tích điện không quay được gọi là lỗ đen Reissner-Nordström de Sitter. Về mặt lý thuyết, những lỗ đen như vậy phải có một rào cản gọi là đường chân trời Cauchy. Ngoài đường chân trời của Cauchy, trong khung cảnh xoắn này, không có nguyên nhân và kết quả, thời gian và không gian mờ ảo biến thành một khoảnh khắc vô tận.
Những người ủng hộ mô hình kiểm duyệt vũ trụ mạnh mẽ cho rằng những chân trời này sẽ bị phá hủy bởi điểm kỳ dị ở độ lệch nhỏ nhất trong lực hút của ngôi sao đang sụp đổ. Điều này sẽ loại trừ các chân trời Cauchy để ủng hộ các mô hình kiểm duyệt vũ trụ mạnh mẽ. Một nghiên cứu năm 2018 cho thấy về mặt kỹ thuật hai hiện tượng có thể tiếp tục tồn tại như thế nào ngay cả dưới những nhiễu động như vậy, nhưng chỉ khi vũ trụ bao quanh lỗ đen đang giãn nở với gia tốc như của chúng ta.
Cơ sở lý luận cho kết luận này khá phức tạp, nhưng đây là phiên bản ngắn gọn.
Do tích điện của chúng, các lỗ đen Reissner-Nordström de Sitter đã có một lực đẩy bên trong nhỏ chống lại lực kéo khủng khiếp của trọng lực, chống lại các tác động làm cong thời gian và không gian của nó một cách tinh vi. Trong khi đó, một vũ trụ đang giãn nở như vũ trụ của chúng ta đặt ra các giới hạn về thời gian và năng lượng đối với sự uốn cong của vật lý xung quanh điểm kỳ dị. Sự kết hợp của hai hiệu ứng này sẽ cung cấp một số bảo vệ cho chân trời Cauchy, mang lại cho chúng ta cả một điểm kỳ dị tàn phá vật lý và một khoảnh khắc vô hạn nằm ngoài ranh giới không quay trở lại. Trong khu vực kỳ lạ này, các vật thể sẽ bị ngắt kết nối với quá khứ của chúng và sẽ không có tương lai xác định. Vượt qua khu vực này có nghĩa là bạn không bao giờ có thể quay trở lại, nhưng bạn cũng sẽ không bị nổ tung.
Nếu bạn không biết nó như thế nào, hãy yên tâm - các nhà nghiên cứu cũng không chắc chắn.
Nhà vật lý và thành viên nhóm Joan Costa của Đại học Lisboa ở Bồ Đào Nha đã giải thích điều này bằng một chủ đề quen thuộc. Cardoso nói với Esun Cartledge: “Khi nghĩ về con mèo của Schrödinger, chúng ta biết rằng chúng ta có thể ấn định xác suất con mèo sống và chết cùng một lúc. "Nhưng nếu con mèo rơi bên trong đường chân trời Cauchy, chúng tôi thậm chí sẽ không thể tính được những xác suất này." Điều này làm cho sự kỳ lạ của một lỗ đen thậm chí còn xa lạ hơn sự điên rồ của cơ học lượng tử. Và đây đã là một cái gì đó.
Vì các lỗ đen Reissner-Nordström de Sitter dường như thậm chí không tồn tại, bài tập mang tính triết học, khiến giả thuyết trở nên vô dụng. Phép toán vẫn hoạt động đối với các lỗ đen tích điện trung tính điển hình, và nó thậm chí có thể được nhìn thấy trong sóng hấp dẫn từ các lỗ đen va chạm. Trong trường hợp này, cuối cùng chúng ta sẽ có cái nhìn đầu tiên về những phần của vũ trụ, nơi những bí mật bị khóa mãi mãi.
Đọc thêm:
- Một "hố đen" bí ẩn được phát hiện trên bản đồ vệ tinh của Google
- Một lỗ đen với một đĩa bồi tụ cong đã được phát hiện