Kenneth Glad
Modern fysik har länge brottats med en motsägelse i centrum av svarta hål. Lagarna som styr det mycket stora och det mycket lilla verkar kollidera under extrema förhållanden. Ett nytt teoretiskt förslag löser inte denna spänning direkt. I stället antyder det att problemet kan ligga i hur verkligheten själv beskrivs.
Stephen Hawkings upptäckt att svarta hål avger strålning omformade det vetenskapliga tänkandet under 1900-talet. Med tiden skulle denna process få dem att helt förångas.
Enligt Daily Mail, som hänvisar till en studie publicerad i General Relativity and Gravitation, skapar detta ett grundläggande problem. Om ett svart hål försvinner tycks den information det en gång innehöll försvinna med det, vilket strider mot kvantteorin.
Andra idéer har försökt överbrygga denna klyfta. Begrepp som den holografiska principen antyder att information bevaras på en gränsyta, medan brandväggshypotesen ifrågasätter vad som händer vid händelsehorisonten. Ingen av dessa har avgjort frågan, och debatten fortsätter.
Rumtidens vridningar
Den nya studien, utvecklad av forskare i Danmark och Slovakien, närmar sig problemet från en annan vinkel. Författarna föreslår att rumtiden kan ha ytterligare struktur utöver vad som vanligtvis antas.
Innan extra dimensioner introduceras betonar modellen en mindre känd egenskap: torsion. Till skillnad från krökning, som beskriver hur rumtiden böjs, avser torsion en form av vridning som kan uppstå under extrema gravitationella förhållanden.
Inom denna ram utvidgar forskarna sedan rumtiden till sju dimensioner. Tre av dessa skulle vara kompakta och i praktiken dolda.
Medförfattaren Richard Pinčák vid Slovakiska vetenskapsakademien sade:
”Vi upplever tre rumsdimensioner och en tidsdimension – totalt fyra dimensioner. Vår modell föreslår att universum faktiskt har sju dimensioner: de fyra vi känner till, plus tre ytterligare små dimensioner, krökta så tätt att vi inte kan uppfatta dem direkt.”
Enligt författarna förändrar denna kombination av extra dimensioner och torsion hur svarta hål utvecklas på mycket små skalor.
Ett möjligt utfall
Modellen antyder att fullständig förångning kanske aldrig inträffar. I stället kan dessa underliggande geometriska effekter stoppa processen när ett svart hål krymper.
Pinčák gav en analogi: ”Föreställ dig att du kastar en bok i en eld. Boken förstörs, men i princip skulle du kunna återskapa varje ord från röken, askan och värmen – informationen är omblandad, inte förlorad.”
I detta sammanhang belyser jämförelsen förväntningen inom kvantteorin att information består, även om den omvandlas.
Tillämpat på svarta hål föreslår författarna att en liten rest kan finnas kvar. Detta objekt, teoretiskt långt mindre än en elektron, kan bevara den information som föll in i det svarta hålet. Huruvida denna idé håller är en annan fråga.
Samma ramverk har preliminärt kopplats till andra olösta problem, inklusive ursprunget till partikelmassa och den mörka materiens natur.
Kopplingen är spekulativ, men pekar på en bredare ambition: en enhetlig förklaring grundad i rumtidens geometri.
För närvarande är teorin oprövad. Forskare undersöker indirekta signaler, från den kosmiska bakgrundsstrålningen till primordiala gravitationsvågor.
Om den bekräftas skulle konsekvenserna vara långtgående. Om inte kommer den att ansluta sig till en lång rad försök att förena gravitation med kvantmekanik.
Källor: Daily Mail, General Relativity and Gravitation
