Găuri negre

Am discutat în articolele anterioare despre găurile negre, care se formează când o stea masivă „moare”. Când steaua își consumă tot combustibilul nuclear, fuziunea nucleară, ce contrabalansa gravitația, se oprește. Fără această forță de opoziție, steaua colapsează sub propria greutate imensă. Materialele grele din stea devin atât de dense, încât trec peste o limită unde principiul excluziunii al lui Pauli (explicat mai jos) nu mai poate opri colapsul. Acest proces se accelerează: densitatea crește, gravitația devine mai puternică, ceea ce mărește și mai mult densitatea, și tot așa.

Principiul excluziunii lui Pauli

Principiul de excluziune al lui Pauli spune, pe scurt, că doi fermioni identici (de exemplu, electroni) nu pot ocupa simultan aceeași stare cuantică într-un sistem.

Principiul lui Pauli este „plasa de siguranță” care împiedică neutronii să fie striviți la infinit unul peste altul. El este motivul pentru care stelele neutronice nu colapsează imediat într-o gaură neagră — deși, dacă masa e prea mare, nici Pauli nu mai ajută și atunci se formează o gaură neagră.

Să ne imaginăm un concert aglomerat: toată lumea vrea în față, dar regula e că nimeni nu are voie să stea fix pe același loc. Așa că oamenii se tot împing, dar fiecare trebuie să ocupe un loc diferit, chiar dacă e foarte strâmt. Exact asta fac neutronii în interiorul stelei.

Astfel că potrivit legilor teoriei relativității generale, singularitatea, are teoretic densitate infinită și curbează spațiul în jurul ei astfel încât nici lumina nu poate ieși.

Teoria relativității este specială sau generală. În teoria specială se studiază timpul și spațiul în absența gravitației iar în cea generală în prezența ei. În cosmologie se folosește teoria relativității generale iar pe scurt, foarte sintetizat aceasta înseamnă că gravitația nu este o forță de sine stătătoare ci apare în urma curburii spațiului.

Gravitația Cuantică – sau Teoria unificării

Gravitația cuantică nu este un concept de speriat. Ea studiază comportamentul particulelor într-o singularitate – o regiune extrem de mică, teoretic infinit de densă, unde gravitația este atât de intensă încât curbează spațiul, împiedicând lumina să scape. În interiorul unei găuri negre, atomii sunt „măcinați”, iar principiile fundamentale, precum principiul excluziunii al lui Pauli, nu se mai aplică.

Ei bine, teoria relativității descrie comportamentul găurii negre la exterior iar gravitația cuantică ar putea să descrie cu ajutorul mecanicii cuantice comportamentul găurii negre la interior. De aceea se spune că gravitația cuantică unește mecanica cuantică cu teoria relativității, adică o teorie a unificării visată de mult de Einstein în care “află cum gândește Dumnezeu”.

A 4-a dimensiune euclidiană

A patra dimensiune euclidiană, este greu de imaginat, vizualizat, întrucât noi trăim în a 3-a dimensiune dar la fel cum numerele “imaginare” descriu realitatea cu acuratețe, în domenii precum undele etc, așa și saltul la a 4-a dimensiune euclidiană ar putea explica multe fenomene.

Am început studiul dimensiunii 4 euclidiene, dintr-o carte care nu are foarte formule matematice dar are multe exemple pentru a putea cuprinde conceptual ideea și sper să îmi extind înțelegerea despre găurile negre. Poate există o corelație.