År 1971 föreslog fysiker Stephen Hawking att det kan finnas "mini" svarta hål runt omkring oss som skapades av Big Bang. Våldet av den snabba expansionen efter universums början kunde ha pressat koncentrationer av materia för att bilda små små hål, så små att de inte ens kan ses i ett vanligt mikroskop. Men tänk om dessa mini-svarta hål fanns överallt, och i själva verket, vad händer om de utgör universums tyg? En ny artikel från två forskare i Kalifornien föreslår denna idé.
Svarta hål är områden i rymden där tyngdekraften är så stark att inte ens ljus kan fly ut, och vanligtvis anses vara stora rymdområden, till exempel de supermassiva svarta hålen i galaxens centrum. Det finns inga observationer av minisvart hål men i princip kan de finnas närvarande i hela universum.
Eftersom svarta hål har tyngdkraft har de också massa. Men med minisvart hål, skulle tyngdkraften vara svag. Många fysiker har dock antagit att även i den minsta skalan, Planck-skalan, återvinner tyngdkraften sin styrka.
Experiment på Large Hadron Collider syftar till att upptäcka mini-svarta hål, men lider av att inte veta exakt hur ett reducerat Planck-svart svart hål skulle bete sig, säger Donald Coyne från UC Santa Cruz (nu avliden) och DC Cheng från Almaden Research Center nära San Jose.
Stringteorin föreslår också att tyngdkraften spelar en starkare roll i högre dimensionella rymden, men det är bara i vårt fyra dimensionella rum som tyngdkraften verkar svag.
Eftersom dessa dimensioner blir viktiga endast på Planck-skalan, är det på den nivån som tyngdkraften åter hävdar sig. Och om så är fallet blir mini-svarta hål en möjlighet, säger de två forskarna.
De tittade på vilka egenskaper svarta hål kan ha i så liten skala och bestämde att de kunde vara ganska varierande.
Svarta hål tappar energi och krymper i storlek när de gör det, så småningom försvinner eller förångas. Men detta är en mycket långsam process och bara de minsta bakre hålen har haft tid att avsevärt avdunsta över universums intrång på 14 miljarder år.
Kvantiseringen av rymden på denna nivå innebär att minisvart hål kan dyka upp vid alla typer av energinivåer. De förutspår att det finns ett stort antal svarthålpartiklar vid olika energinivåer. Och dessa svarta hål kan vara så vanliga att kanske "Alla partiklar kan vara olika former av stabiliserade svarta hål."
"Vid första anblicken verkar scenariot ... bisarrt, men det är det inte," skriver Coyne och Cheng. ”Det här är exakt vad man kan förvänta sig om ett förångande svart hål lämnar en kvarleva som överensstämmer med kvantmekanik ... Detta skulle sätta ett helt nytt ljus på processen med avdunstning av stora svarta hål, som då i princip inte kan skilja sig från de korrelerade sönderfallen av elementära partiklar. ”
De säger att deras forskning behöver mer experiment. Detta kan komma från LHC, som kan börja undersöka energierna vid vilka dessa sorters svarta hål kommer att produceras.
Originalpapper.
Källa: Technology Review
