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2023-05-23 09:00:58
物理学者は、ブラックホールが非常に近づくまで、ブラックホールをシミュレートできる時空の奇妙なねじれを発見しました。 トポロジカルソリトンとして知られる、時空構造の理論上の亀裂は宇宙全体で知られており、サイエンス誌に4月25日に掲載された新しい研究によると、それを発見することで量子物理学の理解が進む可能性があるという。 身体検査d。
ブラックホール これはおそらく、これまで科学で発見された中で最もイライラすることでしょう。 アインシュタインの一般相対性理論はそれらの存在を予測しており、天文学者はそれらがどのように形成されるかを知っています。必要なのは、大質量星が自重で崩壊することだけです。 他にそれに対抗する力がないため、星のすべての物質が特異点として知られる無限小の点に圧縮されるまで、重力は引っ張り続けます。 この特異点の周囲には事象の地平線、つまりブラック ホールの端を示す目に見えない境界線があります。 事象の地平線を越えたものは逃げることができません。
しかし、これに関する主な問題は、無限の密度の点が実際には存在できないことです。 したがって、一般相対性理論はブラックホールの存在を予測し、アインシュタインの理論が予測したとおりに動作する天体を多く発見していますが、まだ全体像を把握していないことはわかっています。 独自性がより論理的なものに置き換えられるべきであることはわかっていますが、それが何なのかはわかりません。
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これを見つけるには、量子重力と呼ばれる、非常に小さなスケールで重力がどれほど強いかを理解する必要がありました。 これまでのところ、量子重力に関する実行可能な理論はありませんが、いくつかの候補があります。 その候補の一つが、 ストリング理論このモデルは、私たちの宇宙を構成するすべての粒子が実際には小さな振動する糸でできていることを示唆しています。
私たちの宇宙に生息する多種多様な粒子を考慮すると、これらの弦は通常の 3 つの空間次元で単純に振動することはできません。 超弦理論は、追加の次元の存在を予測していますが、それらはすべて非常に小さなスケールで折り重なっていて、あまりにも小さいため、それらが存在することさえ認識できませんでした。
そして、これらの余分な空間次元を小さなスケールで制限するという行為は、非常に興味深い結果をもたらす可能性があります。
新しい研究では、この余分なコンパクトな寸法が欠陥につながる可能性があると研究者らは示唆しています。 どれだけアイロンをかけてもシャツから取り除くことができないシワのように、この欠陥は時空の構造における永久的かつ不可逆的な欠陥、つまりトポロジカルソリトンとなるでしょう。 物理学者たちは、このセルトンはブラックホールによく似た見た目、動作、そしておそらく匂いを放つだろうと考えています。
研究者らは、光線がこれらのソリトンの1つを通過するときにどのように振る舞うかを研究しました。 彼らは、ソリトンがブラック ホールと同じように光に影響を与えることを発見しました。 光はソリトンの周りで曲がり、安定した軌道輪を形成し、ソリトンは像を投影します。 言い換えると、 イベント ホライズン テレスコープからの有名な写真2019 年に M87* ブラック ホールを拡大したところ、ブラック ホールではなくソリトンが画像の中心にあったとしても、ほぼ同じように見えるでしょう。
しかし、間もなくその伝統は終わりを迎えます。 トポロジカル ソリトンは特異点ではないため、事象の地平面がありません。 好きなようにソリトンに近づくことができ、必要に応じていつでも行くことができます（十分なガソリンを詰め込んでいれば）。
残念ながら、掘削できるほど近くにブラックホールは存在しないため、遠くの天体を観測することに頼るしかありません。 トポロジカルソリトンが発見された場合、その検出は重力の性質についての洞察をもたらすだけでなく、量子重力と弦理論の性質を直接研究することを可能にするでしょう。
#一部のブラックホールは実際に時空の構造に絡まっている可能性がある
