Tänk på analogierna mellan svarta hål och partiklar, och likheterna är slående. Båda anses ha massa men ändå har nollvolym. Vi använder laddning, massa och snurr exklusivt för att beskriva båda också. Huvudutmaningen i jämförelsen är att partikelfysik drivs av kvantmekanik ett tufft ämne med svarta hål, för att säga det mildt. Det har visat sig att de har vissa kvantkonsekvenser i form av Hawking-strålning och Firewall-paradoxen, men att fullständigt beskriva kvanttillståndet i svarta hål är svårt. Vi måste använda superposition av vågfunktioner och sannolikheter för att få en verklig känsla för en partikel och att beskriva ett svart hål som sådant verkar motsatt. Men om vi skalar ett svart hål ner till skalan i fråga visas några intressanta resultat (Brown).

hadroner

En studie av Robert Oldershaw (Amherst College) 2006 fann att genom att tillämpa Einstein s fältekvationer (som beskriver svarta hål) i lämplig skala (vilket är tillåtet eftersom matematiken ska fungera i vilken skala som helst) kunde Hadrons följa Kerr -Newman black hole modeller som ett strong gravity fall. Som tidigare har jag bara massa, laddning och snurr för att beskriva båda. Som en extra bonus har båda föremål också magnetiska dipolmoment men ändå saknar elektriska dipolmoment, de har gyromagnetiska förhållanden på 2, och de har båda liknande ytyteaegenskaper (nämligen att samverkande partiklar alltid ökar i ytytan men minskar aldrig). Senare arbete utfört av Nassim Haramein 2012 fann att med tanke på en proton vars radie motsvarar en Schwarzschild en för svarta hål skulle uppvisa en gravitationskraft som skulle vara tillräcklig för att hålla en kärna ihop, vilket eliminerar den starka kärnkraften! (Brown, Oldershaw)

elektroner

Arbetet av Brandon Carter 1968 kunde dra ett band mellan svarta hål och elektroner. Om en singularitet hade massan, laddningen och rotationen av en elektron skulle den också ha det magnetiska ögonblicket som elektroner har visat. Och som en extra bonus förklarar arbetet gravitationsfältet runt en elektron såväl som ett bättre sätt att upprätta rymd-tidsposition, saker som den väletablerade Dirac-ekvationen inte gör. Men paralleller mellan de två ekvationerna visar att de kompletterar varandra och möjligen antyder ytterligare länkar mellan svarta hål och partiklar än vad som för närvarande är känt. Detta kan vara ett resultat av renormalisering, en matematisk teknik som används i QCD för att få ekvationer att konvergera till verkliga värden. Kanske kan det här arbetet hitta en lösning i form av Kerr-Newman-svarthålsmodellerna (Brown, Burinskii).

Partikelförklädnad

Så galen som dessa kan verka, kan något ännu vildare vara där ute. 1935 försökte Einstein och Rosen att fixa ett upplevt problem med singulariteter som hans ekvationer sade borde existera. Om dessa punktsingulariteter fanns, skulle de behöva konkurrera med kvantmekanik - något som Einstein ville undvika. Deras lösning var att få singulariteten tömd ut i en annan tid i rymden via en Einstein-Rosen-bro, annars känd som ett maskhål. Det ironiska här är att John Wheeler kunde visa att denna matte beskrev en situation där man fick ett tillräckligt starkt elektromagnetiskt fält, att rymdtiden i sig krökade tillbaka på sig själv tills en torus skulle bildas som ett mikrosvart hål. Ur ett utomstående perspektiv skulle detta objekt, känt som en gravitationselektromagnetisk enhet eller geon, vara omöjligt att berätta från en partikel. Varför? Otroligt nog skulle det ha massa och laddning, men inte från mikrobaks hela, utan från förändringar av rymd-tidsegenskaper . Det är så coolt! (Brown, Anderson)

Det ultimata verktyget för dessa applikationer som vi har diskuterat kan dock vara applikationerna till strängteorin, den ständigt genomgripande och älskade teorin som undgår detektering. Det innebär högre dimensioner än vår, men deras konsekvenser för vår verklighet visar sig på Planck-skalan, vilket är långt bortom partiklarnas storlek. Dessa manifestationer när de tillämpas på svarthålslösningar slutar göra mini-svarta hål som slutar fungera som många partiklar. Naturligtvis är detta resultat blandat eftersom strängteorin för närvarande har låg testbarhet, men det ger en mekanism för hur dessa svarthålslösningar visar sig (MIT).

Citerade verk

Anderson, Paul R. och Dieter R. Brill. “Gravitational Geons Revisited.” ArXiv: gr-qc / 9610074v2.

Brown, William. "Svarta hål som elementära partiklar - återbesöker en banbrytande undersökning av hur partiklar kan vara mikrosvarta hål." Web. 13 nov 2018.

Burinskii, Alexander. “Dirac-Kerr-Newmann-elektron.” ArXiv: hep-th / 0507109v4.

MIT. "Kan alla partiklar vara mini-svarta hål?" Technologyreview.com . MIT Technology Review, 14 maj 2009. Webb. 15 nov 2018.

Oldershaw, Robert L. “Hadrons as Kerr-Newman Black Holes.” ArXiv: 0701006.