In 1971 suggereerde natuurkundige Stephen Hawking dat er overal om ons heen 'mini'-zwarte gaten zouden kunnen zijn die zijn gemaakt door de oerknal. Het geweld van de snelle expansie na het begin van het heelal zou de materie kunnen hebben samengedrukt tot minuscule zwarte gaten, zo klein dat ze niet eens in een gewone microscoop te zien zijn. Maar wat als deze mini-zwarte gaten overal waren, en in feite, wat als ze het weefsel van het universum vormen? Een nieuw artikel van twee onderzoekers in Californië stelt dit idee voor.
Zwarte gaten zijn gebieden in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs het licht niet kan ontsnappen, en worden gewoonlijk beschouwd als grote ruimtes in de ruimte, zoals de superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels. Er bestaat geen waarnemingsbewijs van mini-zwarte gaten, maar in principe zouden ze in het hele universum aanwezig kunnen zijn.
Omdat zwarte gaten zwaartekracht hebben, hebben ze ook massa. Maar met mini-zwarte gaten zou de zwaartekracht zwak zijn. Veel natuurkundigen hebben echter aangenomen dat zelfs op de kleinste schaal, de Planck-schaal, de zwaartekracht zijn kracht terugkrijgt.
Experimenten bij de Large Hadron Collider zijn gericht op het detecteren van mini-zwarte gaten, maar hebben niet precies weten hoe een zwart gat met een Planck-massa zich zou gedragen, zeggen Donald Coyne van UC Santa Cruz (nu overleden) en DC Cheng van Almaden Research Centrum nabij San Jose.
De snaartheorie stelt ook dat de zwaartekracht een sterkere rol speelt in de hogere dimensionale ruimte, maar alleen in onze vierdimensionale ruimte lijkt de zwaartekracht zwak.
Aangezien deze dimensies alleen belangrijk worden op de Planck-schaal, is het op dat niveau dat de zwaartekracht zichzelf opnieuw doet gelden. En als dat zo is, dan worden mini-zwarte gaten een mogelijkheid, zeggen de twee onderzoekers.
Ze keken welke eigenschappen zwarte gaten op zo'n kleine schaal zouden kunnen hebben en bepaalden dat ze behoorlijk gevarieerd konden zijn.
Zwarte gaten verliezen energie en krimpen in omvang terwijl ze uiteindelijk verdwijnen of verdampen. Maar dit is een zeer langzaam proces en alleen de kleinste achterste gaten hebben de tijd gehad om aanzienlijk te verdampen in de 14 miljard jaar oude geschiedenis van het universum.
De kwantificering van de ruimte op dit niveau betekent dat mini-zwarte gaten op allerlei energieniveaus kunnen opduiken. Ze voorspellen het bestaan van enorme aantallen zwart gatdeeltjes bij verschillende energieniveaus. En deze zwarte gaten komen misschien zo vaak voor dat 'alle deeltjes verschillende vormen van gestabiliseerde zwarte gaten kunnen zijn'.
'Op het eerste gezicht lijkt het scenario ... bizar, maar dat is het niet', schrijven Coyne en Cheng. “Dit is precies wat verwacht zou worden als een verdampend zwart gat een overblijfsel achterlaat dat consistent is met de kwantummechanica ... Dit zou een heel nieuw licht werpen op het verdampingsproces van grote zwarte gaten, die dan in principe niet anders zouden lijken dan de gecorreleerde verval van elementaire deeltjes. '
Ze zeggen dat hun onderzoek meer experimenten nodig heeft. Dit kan afkomstig zijn van de LHC, die zou kunnen beginnen met het onderzoeken van de energieën waarmee dit soort zwarte gaten zullen worden geproduceerd.
Origineel papier.
Bron: Technology Review
