Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Czarne dziury w teorii strun

Teoria strun powstała pierwotnie w celu opisania podstawowych cząstek, z których zbudowany jest wszechświat, oraz oddziaływania między nimi. Teraz fizycy korzystający ze środków unijnych sprawdzili poprawność teorii strun w odniesieniu do czarnych dziur.
Czarne dziury w teorii strun
Istnienie czarnych dziur przewidział Albert Einstein w swojej ogólnej teorii względności, opisując je jako rozwiązania, w których czasoprzestrzeń ulega zakrzywieniu tak bardzo, że nawet światło nie może się z nich wydostać. Zgodnie z ogólną teorią względności struktura czasoprzestrzeni może zakrzywiać się w sposób nieograniczony. Takie punkty o nieskończonym zakrzywieniu istnieją wewnątrz czarny dziur i nazywane są osobliwościami.

Zakrzywienie czasoprzestrzeni jest równoważne sile grawitacji prowadzącej do osobliwości czarnej dziury z nieskończoną grawitacją. Z tego powodu czarne dziury stanowią dla fizyków doskonałe poletko teoretyczne, umożliwiające sprawdzenie przydatności teorii strun do wyjaśniania zjawisk fizycznych zachodzących w tym obiektach.

W ramach projektu QM-SING (Quantum resolution of gravitational singularities), finansowanego ze środków UE, fizycy wyprowadzili nowe rozwiązania równań supergrawitacji — czyli dziedziny, przy której teoria strun staje się teorią grawitacji. Przy pomocy zaawansowanych technik matematycznych z zakresu teorii grup badacze stworzyli nowe rozwiązania supersymetryczne i niesupersymetryczne.

Co ważne, zespół QM-SING dokonał bardzo istotnych postępów w badaniu fizyki takich gładkich rozwiązań supergrawitacji, a także powiązanych z nimi mikrostanów czarnych dziur. Uzyskano także pełniejsze informacje na temat tego, jak zapadająca się materia może tworzyć mikrostany wolne od osobliwości za sprawą procesu fizycznego nazywanego tunelowaniem kwantowym.

Po dokładniejszym poznaniu mechanizmów fizycznych związanych z mikrostanami czarnych dziur fizycy przeanalizowali ich implikacje dla opisu przyspieszonego rozszerzania się wszechświata w ramach teorii strun. Część przeprowadzonych badań objaśniono na filmie opublikowanym w serwisie Youtube i przygotowanym przez FameLab Netherlands.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Czarne dziury, teoria strun, ogólna teoria względności, QM-SING, supergrawitacja
Numer rekordu: 190968 / Ostatnia aktualizacja: 2017-01-31
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę