หากคุณไม่คิดว่า "หลุมดำแปลก" นี่คือข่าวบางส่วน: ในปี 2018 ทีมนักคณิตศาสตร์คำนวณว่าหลุมดำบางแห่งในเอกภพที่กำลังขยายตัวเช่นเดียวกับเราอาจ "กดปุ่มรีเซ็ต" ในประวัติของหลุมดำ เนื้อหา ลบได้อย่างมีประสิทธิภาพ อดีตและเปลี่ยนอนาคตให้กลายเป็นเครื่องหมายคำถามขนาดยักษ์ มันจะมีลักษณะอย่างไรจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ยังไม่มีใครรู้ แต่ถ้าเรื่องนี้กลายเป็นจริง บางทีเราอาจได้คำตอบสำหรับหนึ่งในคำถามที่ใหญ่ที่สุดเกี่ยวกับจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ในที่สุด
หากเราปฏิบัติตามกฎของฟิสิกส์ มวลทั้งหมดของดาวฤกษ์ที่ยุบลงจะถูกบีบอัดให้เป็นจุดเล็กๆ ที่เรียกว่า เอกพจน์. นี่เหมือนกับการบอกว่ามีอวกาศมากมายที่เก็บความลับจากส่วนที่เหลือของเอกภพ สถานที่ที่ฟิสิกส์แยกออกจากกัน เพื่อจัดการกับช่องว่างระหว่างเอกภพตามกฎที่เรารู้จักและหลุมดำเหล่านี้ นักฟิสิกส์ใช้สิ่งที่พวกเขาเรียกว่า การเซ็นเซอร์พื้นที่.
การเซ็นเซอร์นี้มีสองประเภท
มีคนเสนอว่ามีสิ่งกีดขวางภายในหลุมดำ – ลึกกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ที่หลายคนเคยได้ยิน – เกินกว่าที่ฟิสิกส์จะหักล้างได้อย่างมีประสิทธิภาพและไม่มีอะไรสามารถทำนายได้ สิ่งกีดขวางนี้จะปิดกั้นเอกพจน์ที่เป็นปัญหาเหล่านี้จากพื้นที่และเวลาที่เหลือ ป้องกันไม่ให้ความไร้ระเบียบกลายเป็นปัญหาเร่งด่วน
ในขณะเดียวกัน การเซ็นเซอร์ของจักรวาลเวอร์ชันที่เข้มงวดกว่าได้รักษาแนวคิดที่ว่าไม่มีความอยุติธรรมทางกายภาพไว้อย่างศักดิ์สิทธิ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำให้สิ่งกีดขวางนี้หายไปและปล่อยให้ฟิสิกส์ดำเนินต่อไปอย่างมีความสุขในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง Peter Hintz นักคณิตศาสตร์จาก University of California at Berkeley สงสัยในเวอร์ชันที่สอง Hinz และทีมของเขาศึกษาวัตถุมีประจุที่ไม่หมุนสมมุติสมมุติที่เรียกว่าหลุมดำ Reissner-Nordström de Sitter ตามทฤษฎีแล้วหลุมดำดังกล่าวน่าจะมีสิ่งกีดขวางที่เรียกว่า ขอบฟ้า Cauchy. เหนือเส้นขอบฟ้าของ Cauchy ภายในภูมิประเทศที่บิดเบี้ยวนี้ ไม่มีเหตุและผล เวลาและพื้นที่เบลออย่างราบรื่นในช่วงเวลาที่ไม่มีที่สิ้นสุด
ผู้เสนอแบบจำลองการเซ็นเซอร์จักรวาลที่แข็งแกร่งโต้แย้งว่าขอบฟ้าเหล่านี้จะถูกทำลายโดยภาวะเอกฐานที่ความเบี่ยงเบนน้อยที่สุดในแรงโน้มถ่วงของดาวที่ยุบตัว สิ่งนี้ควรแยกแยะขอบเขตอันไกลโพ้นของ Cauchy เพื่อสนับสนุนแบบจำลองการเซ็นเซอร์จักรวาลที่แข็งแกร่ง การศึกษาในปี 2018 แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์ทั้งสองสามารถดำรงอยู่ร่วมกันในทางเทคนิคได้อย่างไรแม้อยู่ภายใต้การรบกวนดังกล่าว แต่เฉพาะในกรณีที่เอกภพรอบหลุมดำกำลังขยายตัวด้วยความเร่งเช่นเดียวกับเรา
เหตุผลสำหรับข้อสรุปนี้ค่อนข้างซับซ้อน แต่นี่เป็นฉบับย่อ
เนื่องจากประจุของพวกมัน หลุมดำ Reissner-Nordström de Sitter จึงมีแรงขับภายในขนาดเล็กที่ต้านทานแรงดึงอันน่าสยดสยองของแรงโน้มถ่วง ซึ่งต้านผลกระทบจากการแปรปรวนของเวลาและอวกาศได้อย่างละเอียด ในขณะเดียวกัน เอกภพที่ขยายตัวเช่นเดียวกับเราทำให้ขีดจำกัดทางโลกและพลังมีพลังในการบิดงอของฟิสิกส์รอบๆ ภาวะเอกฐาน การรวมกันของเอฟเฟกต์ทั้งสองนี้จะช่วยป้องกันขอบฟ้า Cauchy ทำให้เรามีทั้งเอกฐานที่ทำลายล้างทางร่างกายและช่วงเวลาที่ไม่มีที่สิ้นสุดเกินกว่าเส้นที่ไม่มีวันหวนกลับ ในโซนที่แปลกประหลาดนี้ วัตถุจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากอดีตและจะไม่มีอนาคตที่แน่นอน การข้ามเขตนี้หมายความว่าคุณไม่สามารถกลับมาได้ แต่คุณจะไม่ถูกระเบิดเป็นชิ้น ๆ เช่นกัน
หากคุณไม่รู้ว่ามันเป็นอย่างไร โปรดวางใจได้ – นักวิจัยเองก็ไม่แน่ใจเช่นกัน
นักฟิสิกส์และสมาชิกในทีม Joan Costa จาก University of Lisboa ในโปรตุเกสอธิบายเรื่องนี้ด้วยหัวข้อที่คุ้นเคย "เมื่อเรานึกถึงแมวของชเรอดิงเงอร์ เรารู้ว่าเราสามารถกำหนดความน่าจะเป็นที่แมวจะมีชีวิตและตายได้ในเวลาเดียวกัน" คาร์โดโซบอกกับ Esun Cartledge "แต่ถ้าแมวตกลงมาในขอบฟ้า Cauchy เราจะไม่สามารถคำนวณความน่าจะเป็นเหล่านั้นได้" สิ่งนี้ทำให้ความแปลกประหลาดของหลุมดำนั้นแปลกไปกว่าความบ้าคลั่งของกลศาสตร์ควอนตัม และนี่คือบางสิ่งแล้ว
เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าหลุมดำ Reissner-Nordström de Sitter นั้นไม่มีอยู่จริง การทดลองนี้จึงเป็นปรัชญา ทำให้สมมติฐานไร้ประโยชน์ คณิตศาสตร์ยังคงใช้ได้กับหลุมดำที่มีประจุเป็นกลางทั่วไป และสามารถมองเห็นได้ในคลื่นความโน้มถ่วงจากการชนกันของหลุมดำ ในกรณีนี้ ในที่สุดเราก็จะได้เห็นส่วนต่าง ๆ ของจักรวาลที่ซึ่งความลับถูกปิดตายไปตลอดกาล
อ่าน: