Επιστήμονας ισχυρίζεται ότι το σύμπαν έχει επτά διαστάσεις: Πώς αυτή η θεωρία μπορεί να δώσει λύσεις σε άλυτα προβλήματα
Μπορεί να ακούγεται κάτι σαν από την ταινία Matrix, αλλά επιστήμονες ισχυρίζονται ότι το σύμπαν μας έχει επτά διαστάσεις. Εκτός από τις τέσσερις διαστάσεις που αντιλαμβανόμαστε συνήθως, δηλαδή το ύψος, το μήκος, το βάθος και τον χρόνο, οι φυσικοί υποστηρίζουν ότι υπάρχουν τρία επιπλέον «διπλωμένα» επίπεδα πραγματικότητας.
Μάλιστα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό θα μπορούσε να λύσει ένα από τα πιο επίμονα προβλήματα στην ιστορία της φυσικής. Σύμφωνα με τους ισχυρισμούς τους, αυτή η παράξενη θεωρία εξηγεί επιτέλους τι συμβαίνει στις μαύρες τρύπες όταν «πεθαίνουν».
Οι επιστήμονες παλαιότερα πίστευαν ότι οι μαύρες τρύπες ήταν κοσμικά κενά από τα οποία τίποτα δεν μπορούσε να ξεφύγει. Ωστόσο, τη δεκαετία του 1970, ο Στίβεν Χόκινγκ συνειδητοποίησε ότι οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν ακτινοβολία, εξατμιζόμενες αργά με την πάροδο του χρόνου.
Το πρόβλημα είναι ότι αυτό φαίνεται να παραβιάζει έναν από τους πιο σημαντικούς κανόνες της κβαντικής φυσικής, δημιουργώντας αυτό που ονομάζεται παράδοξο της πληροφορίας.
Η λύση στο αίνιγμα
Μια ομάδα ερευνητών λέει τώρα ότι βρήκε λύση σε αυτό το αίνιγμα 50 ετών, αλλά εφαρμόζεται μόνο αν το σύμπαν έχει πράγματι επτά διαστάσεις. Το παράδοξο της πληροφορίας προκύπτει από έναν κανόνα της κβαντικής φυσικής που λέει ότι η πληροφορία δεν μπορεί να καταστραφεί.
Ο συγγραφέας Ρίτσαρντ Πίντσακ, ανώτερος ερευνητής της Σλοβακικής Ακαδημίας Επιστημών, είπε στη Daily Mail: «Φανταστείτε ότι ρίχνετε ένα βιβλίο στη φωτιά. Το βιβλίο καταστρέφεται, αλλά κατ’ αρχήν θα μπορούσατε να ανακατασκευάσετε κάθε λέξη από τον καπνό, τη στάχτη και τη θερμότητα, η πληροφορία δεν χάνεται, απλώς ανακατεύεται».
Ωστόσο, σύμφωνα με τον Χόκινγκ, οι μαύρες τρύπες τελικά εξατμίζονται και εξαφανίζονται, παίρνοντας μαζί τους κάθε πληροφορία που περιείχαν. Αυτό φαίνεται να δημιουργεί μια θεμελιώδη σύγκρουση ανάμεσα στους «κλασικούς» νόμους της φυσικής που ισχύουν για μεγάλα αντικείμενα όπως οι μαύρες τρύπες και στους κβαντικούς νόμους που ισχύουν σε μικροσκοπική κλίμακα.
Η νέα κατανόηση του χωροχρόνου
Η μοναδική λύση του Δρ Πίντσακ σε αυτό το παράδοξο προέρχεται από έναν νέο τρόπο κατανόησης της δομής του χωροχρόνου. Σύμφωνα με τις θεωρίες του Αϊνστάιν, ο χωροχρόνος είναι σαν ένα τετραδιάστατο «ύφασμα» που μπορεί να στρεβλώνεται και να καμπυλώνεται παρουσία ισχυρών βαρυτικών πεδίων.
Όμως σύμφωνα με ορισμένες σύγχρονες θεωρίες, ο χωροχρόνος έχει στην πραγματικότητα επτά διαστάσεις, συμπεριλαμβανομένων τριών που δεν μπορούμε να δούμε. «Ζούμε σε τρεις διαστάσεις χώρου και μία χρόνου, συνολικά τέσσερις διαστάσεις», λέει ο Δρ Πίντσακ. «Το μοντέλο μας προτείνει ότι το σύμπαν έχει στην πραγματικότητα επτά διαστάσεις: τις τέσσερις που γνωρίζουμε, συν τρεις μικροσκοπικές επιπλέον διαστάσεις, οι οποίες είναι τόσο “τυλιγμένες” που δεν μπορούμε να τις αντιληφθούμε άμεσα», προσθέτει.
Αυτό σημαίνει ότι ο χωροχρόνος δεν μπορεί μόνο να καμπυλώνεται, αλλά και να στρίβει, δημιουργώντας ένα νέο φυσικό φαινόμενο γνωστό ως στρέψη (στη μηχανική είναι η παραμόρφωση ενός σώματος όταν δέχεται ροπές που τείνουν να το στρίψουν γύρω από τον διαμήκη άξονά του).
Αποδεικνύεται ότι αυτό το λεγόμενο «πεδίο στρέψης» είναι το κλειδί για την κατανόηση του τι συμβαίνει στις μαύρες τρύπες όταν φαίνεται να εξαφανίζονται. Σύμφωνα με τη θεωρία των ερευνητών, καθώς μια μαύρη τρύπα εξατμίζεται στα μικρότερα δυνατά επίπεδα, οι επτά διαστάσεις της ουσιαστικά μπλέκονται σε έναν «κόμπο». Όταν αυτός ο κόμπος γίνεται αρκετά μικρός, η καμπύλωση των κρυφών διαστάσεων δημιουργεί μια εξωτερική δύναμη που εμποδίζει την πλήρη κατάρρευση της μαύρης τρύπας.
Αυτό αφήνει πίσω ένα απίστευτα μικροσκοπικό υπόλειμμα, περίπου 10 δισεκατομμύρια φορές μικρότερο από ένα ηλεκτρόνιο. Ωστόσο, αυτός ο στριμμένος «κόμπος» των κρυφών διαστάσεων εξακολουθεί να κρατά όλη την πληροφορία που έπεσε στη μαύρη τρύπα, σαν ένα μικροσκοπικό μόνιμο μνημείο. Κάτι που σημαίνει ότι η πληροφορία δεν χάνεται ποτέ, επειδή η μαύρη τρύπα δεν εξαφανίζεται πραγματικά, λύνοντας έτσι το φαινομενικό παράδοξο της πληροφορίας.
Θεωρία που μπορεί να δώσει απαντήσεις
Το ενδιαφέρον σε αυτή τη θεωρία είναι ότι μπορεί επίσης να βοηθήσει στη λύση μερικών από τα πιο δύσκολα προβλήματα της φυσικής. Οι ερευνητές λένε ότι οι τρεις κρυφές διαστάσεις και το πεδίο στρέψης επαρκούν για να παράγουν το μοτίβο αλληλεπιδράσεων πίσω από τον μηχανισμό Χιγκς, γνωστό και ως «σωματίδιο του Θεού», που δίνει μάζα στα άλλα σωματίδια.
Οι ερευνητές προτείνουν επίσης ότι αυτά τα υπολείμματα μαύρων τρυπών θα μπορούσαν να αποτελούν τη σκοτεινή ύλη, την αόρατη ουσία που αποτελεί το 27% της μάζας του σύμπαντος. Αν έχουν δίκιο, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν σωματίδια με επιπλέον διαστάσεις, γνωστά ως σωματίδια Kaluza–Klein.
Ωστόσο, αυτά είναι περίπου 14 τάξεις μεγέθους βαρύτερα από το πιο βαρύ γνωστό στοιχειώδες σωματίδιο και επτά τάξεις μεγέθους πέρα από τις δυνατότητες του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων. Οι ερευνητές ίσως μπορέσουν να βρουν ίχνη αυτών των επταδιάστατων δομών στην Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία που απομένει από το Big Bang ή σε αρχαίες κυματώσεις του χωροχρόνου, γνωστές ως πρωταρχικά βαρυτικά κύματα. Ωστόσο, η τεχνολογία που απαιτείται για τέτοια πειράματα απέχει ακόμη πολύ, αφήνοντας αυτή τη λύση στο μυστήριο των μαύρων τρυπών ως μια ακόμη δελεαστική πιθανότητα.
