De Amerikaanse wiskundige Laura Mersini-Houghton. Credit: University of North Carolina
Dan nu een bericht uit de categorie “zou het (dit keer) echt waar zijn?”. Een Amerikaanse wiskundige beweert namelijk dat zwarte gaten helemaal niet bestaan! Zwarte gaten zijn natuurlijk altijd al een probleem geweest. In een zwart gat komen de twee pijlers van de natuurkunde, kwantummechanica en de relativiteitstheorie, namelijk recht tegenover elkaar te staan.
Volgens Einstein’s relativiteitstheorie is een zwart gat het gevolg van een zware ster die instort onder z’n eigen gewicht. Hierbij ontstaat een puntobject met een oneindig hoge dichtheid, de zogenaamde singulariteit. Deze wordt omringd door een onzichtbaar membraan, de zogenaamde waarnemingshorizon. Zodra je voorbij die horizon komt, is het onmogelijk om te ontsnappen aan de singulariteit. Dat betekent dat informatie dat voorbij de “grens” komt verloren is gegaan. Kwantummechanica zegt echter dat informatie never nooit verloren kan gaan. Dit resulteert dus in de zogenaamde informatieparadox.
Met andere woorden: als je de wiskunde van beide omschrijvingen van het universum toepast op een zwart gat, dan krijg je pure nonsens. Vandaar dat wiskundigen twijfelen aan het bestaan van die dingen. Nu heeft de Amerikaanse wiskundige Laura Mersini-Houghton nieuwe berekeningen gedaan, waarin ze een idee van Stephen Hawking heeft toegepast. Hawking voorspelde namelijk in de jaren ’70 dat zwarte gaten straling afgeven, zogenaamde Hawkingstraling, waarbij de informatieparadox mogelijk wordt omzeild.
De uitkomsten van de nieuwe berekeningen laten echter iets heel anders zien. Door het uitstoten van Hawkingstraling kan een instortende ster zoveel massa verliezen, dat deze altijd een neutronenster zal vormen. De benodigde dichtheid voor een singulariteit wordt simpelweg nooit bereikt. Hiermee komt niet alleen het bestaan van zwarte gaten in twijfel te staan, maar ook de oerknal zelf! Als Mersini-Houghton dus gelijk blijkt te hebben, dan kan de hele kosmologie op de schop.
Noot van AstroBlogs:
Allemaal leuk en aardig natuurlijk, maar het zal niet de eerste keer zijn dat wiskunde en natuurkunde iets anders zeggen. Immers: als zwarte gaten niet bestaan, wat zijn dan de extreem zware en zeer kleine, onzichtbare objecten in het heelal – aan hun bestaan wordt immers niet getwijfeld. Als het geen singulariteiten zijn…..wat dan wel?
Bron: University of North Carolina
Het volledige onderzoek kun je hier en hier (in twee delen) teruglezen.
