물리학자들은 블랙홀이 매우 가까워질 때까지 시뮬레이션할 수 있는 시공간에서 이상한 비틀림을 발견했습니다. 4월 25일 사이언스 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면 “위상학적 솔리톤”으로 알려진 이러한 시공간 구조의 이론적 결함은 우주 전체에 알려져 있으며 이를 발견하면 양자 물리학에 대한 이해를 높일 수 있다고 합니다. 물리적 검토 d.
블랙홀 그것은 아마도 과학에서 발견된 것 중 가장 실망스러운 것일 것입니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 그들의 존재를 예측했으며 천문학자들은 그들이 어떻게 형성되는지 알고 있습니다. 무거운 별이 자체 무게로 붕괴되기만 하면 됩니다. 그것에 저항할 수 있는 다른 힘이 없기 때문에 중력은 별의 모든 물질이 특이점으로 알려진 매우 작은 지점으로 압축될 때까지 계속 끌어당깁니다. 이 특이점을 둘러싼 사건의 지평선은 블랙홀의 가장자리를 표시하는 보이지 않는 경계입니다. 사건의 지평선을 넘는 것은 나올 수 없습니다.
그러나 이것의 주된 문제는 무한한 밀도의 점이 실제로 존재할 수 없다는 것입니다. 따라서 일반 상대성이론이 블랙홀의 존재를 예측하고 아인슈타인의 이론이 예측한 대로 정확하게 행동하는 많은 천체를 발견했지만 여전히 전체 그림을 가지고 있지 않다는 것을 알고 있습니다. 우리는 고유성이 더 논리적인 것으로 대체되어야 한다는 것을 알고 있지만 그것이 무엇인지는 모릅니다.
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이것을 찾기 위해서는 매우 작은 규모에서 극도로 강한 중력, 즉 양자 중력에 대한 이해가 필요합니다. 지금까지 실행 가능한 양자 중력 이론은 없지만 몇 가지 후보가 있습니다. 이 후보 중 하나는 끈 이론우리 우주를 구성하는 모든 입자가 실제로는 진동하는 작은 끈으로 구성되어 있음을 시사하는 모델입니다.
우리 우주에 서식하는 매우 다양한 입자를 설명하기 위해 이러한 끈은 일반적인 3차원 공간에서 진동할 수 없습니다. 끈 이론은 추가 차원의 존재를 예측합니다. 모든 차원은 측량할 수 없을 정도로 작은 규모로 웅크리고 있습니다. 너무 작아서 존재조차 알 수 없습니다.
그리고 작은 크기로 여분의 공간 차원에 주름을 만드는 이 행위는 매우 흥미로운 결과로 이어질 수 있습니다.
새로운 연구에서 연구원들은 이러한 초소형 치수가 결함으로 이어질 수 있다고 제안했습니다. 셔츠를 아무리 다림질해도 빠져나오지 못하는 주름처럼 이러한 불완전함은 시공간 구조의 불변의 영구적인 결함, 즉 위상학적 솔리톤이 될 것이다. 물리학자들은 이 셀톤이 블랙홀처럼 보이고 행동하며 아마도 냄새를 많이 맡을 것이라고 제안했습니다.
연구원들은 광선이 이러한 솔리톤 중 하나 근처를 지나갈 때 어떻게 행동하는지 연구했습니다. 그들은 솔리톤이 블랙홀과 같은 방식으로 빛에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 빛은 솔리톤 주변에서 구부러지고 안정적인 궤도 고리를 형성하며 솔리톤은 그림자를 드리웁니다. 즉, Event Horizon Telescope의 유명한 이미지2019년 M87* 블랙홀을 확대한 결과, 블랙홀이 아니라 이미지 중앙에 있는 셀톤이라면 거의 동일하게 보일 것입니다.
그러나 곧 전통은 끝날 것입니다. 토폴로지 솔리톤은 특이점이 아니므로 사건의 지평선이 없습니다. 솔리톤에 원하는 만큼 가까이 다가갈 수 있고 원하는 경우 언제든지 떠날 수 있습니다(충분한 연료를 챙겼다고 가정).
불행하게도 우리는 파고들 수 있을 만큼 가까운 블랙홀이 없기 때문에 멀리 있는 물체의 관찰에만 의존할 수 있습니다. 토폴로지 솔리톤이 발견되면 중력의 본질에 대한 통찰력이 될 뿐만 아니라 양자 중력의 본질과 끈 이론도 직접 연구할 수 있게 될 것입니다.
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