Οι εξωτικές μαύρες τρύπες μπορεί να γεννήσουν ένα νέο καθολικό νόμο

Πηγή: NewScientist, Μάιος 2006

Οι μαύρες τρύπες μπορεί να είναι ο ορισμός του τέλειου ρευστού, προτείνει μια μελέτη για τις μαύρες τρύπες που υπάρχουν μόνο σε ένα θεωρητικό χώρο 10 διαστάσεων. Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να γεννήσει έναν νέο καθολικό νόμο στη φυσική, ο οποίος βάζει περιορισμούς στον τρόπο που τα ρευστά συμπεριφέρονται στον πραγματικό κόσμο.

Ο Dam Thanh Son από το πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, και οι συνάδελφοι του χρησιμοποίησαν τη θεωρία χορδών για να διαμορφώσει μια μαύρη τρύπα 10 διαστάσεων ως υγρό. Η θεωρία χορδών προσπαθεί να εξηγήσει τις θεμελιώδεις ιδιότητες του Κόσμου θεωρώντας ότι υπάρχουν επτά διαστάσεις εκτός από τις γνωστές τρεις χωρικές διαστάσεις. Ενώ όμως η ιδέα αυτή δεν έχει αποδειχθεί προς το παρόν ως ένα κοσμολογικό μοντέλο, τα εργαλεία της θεωρίας χορδών μπορούν μερικές φορές να δώσουν απαντήσεις στα πραγματικά κβαντικά προβλήματα.

Αυτός σημαίνει ότι ενώ οι "μαύρες τρύπες" που διαμορφώνονται από το Son δεν είναι οι αστροφυσικές γνωστές μαύρες τρύπες, αλλά μαθηματικά αντικείμενα που υπάρχουν στη θεωρία χορδών, τα συμπεράσματα τους μπορούν να έχουν κάποια σχετικότητα με τον πραγματικό κόσμο.

Το ρευστό έχει δύο ιδιότητες που αφορούν την επιφάνεια της μαύρης τρύπας: το ιξώδες, που περιγράφει πόσο πυκνό είναι το υγρό, και την πυκνότητα της εντροπίας, η οποία είναι ένα μέτρο της εσωτερικής αναταραχής. Η ομάδα του Son διαπίστωσε ότι ο λόγος αυτών των δύο ιδιοτήτων είναι μια σταθερά που μπορεί να εκφραστεί ως μίγμα θεμελιωδών σταθερών από τον κβαντικό κόσμο.

 Υπερ-ψυχρα άτομα

Οι επιστήμονες προτείνουν ότι αυτή η σταθερά ενεργεί ως το καθολικά χαμηλότερο όριο για το λόγο του ιξώδους προς την εντροπία και στα πραγματικά ρευστά. Αυτό υποστηρίζει ένα επιχείρημα βασισμένο στη φημισμένη αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg, που προτείνει ότι μπορεί να υπάρχει ένα τέτοιο όριο.

"Αυτό είναι που υποθέτουμε. Δεν θα μπορούσαμε να αποδείξουμε ότι συμβαίνει, αλλά δεν θα μπορούσαμε να βρούμε τίποτα που να έχει λιγότερο ιξώδες", βεβαιώνει ο Son. Παραδείγματος χάριν, η τιμή αυτού του λόγου για το νερό είναι 400 φορές μεγαλύτερη απ' ό,τι για το ρευστό των μαύρων οπών. Ακόμη και το υγρό ήλιο είναι εννέα φορές πιο ιξώδες.

Τα ρευστά που μπορούν να πλησιάσουν το πιο πάνω όριο περιλαμβάνουν τα υπερ-ψυχρα νέφη των ατόμων, ή τα πλάσματα που δημιουργούνται σε επιταχυντές όπου συγκρούονται σωματίδια, προτείνει ο Son.

Οι φυσικοί έχουν ήδη κάνει συγκρίσεις μεταξύ της πύρινης βολίδας (που δημιουργείται από τη σύγκρουση) που παράγεται στο Σχετικιστικό Συγκρουστή Βαρέων Ιόντων (RHIC) στο Brookhaven της Νέας Υόρκης, και τις μαύρες τρύπες της θεωρίας χορδών.

"Έχω αρχίσει να το παίρνω στα σοβαρά", λέει ο Peter Steinberg από το Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven, ο οποίος δουλεύει με μία από τις ομάδες που συλλέγουν τα στοιχεία στο RHIC.

Αν και το RHIC δεν έχει μετρήσει ακόμα το ιξώδες της πύρινης βολίδας τους, η μέτρηση θα επέτρεπε μια πειραματική δοκιμή της πρόβλεψης του Son. "Η τελική λέξη θα προέλθει από τους πειραματιστές", συμπληρώνει.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Μαύρες  τρύπες μπορεί να περιέχουν ένα ιδανικό υγρό
Πότε μοιάζει μια μαύρη τρύπα με μια στρόφιγγα που στάζει;