Matematycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley odkryli warunek istnienia nagich osobliwości w czarnych dziurach, w których naruszane są prawa fizyki. Wniosek ten poddaje w wątpliwość silną zasadę kosmicznej cenzury, zgodnie z którą naga osobliwość powinna być niedostępna dla żadnego obserwatora. Pisze o tej publikacji Science Alert.
Naga osobliwość jest hipotetycznym obszarem czasoprzestrzeni przewidzianym przez ogólną teorię względności Einsteina (GR), w którym naruszona jest zasada przyczynowości. Innymi słowy, jest to punkt, w którym można obserwować nieskończenie odległą przyszłość lub przeszłość. Jednak zasada silnej kosmicznej cenzury, zaproponowana przez fizyka Rogera Penrose'a, zakłada, że kosmiczne osobliwości istnieją albo w całości w przeszłości (na przykład w przypadku Wielkiego Wybuchu), albo zawsze w przyszłości, a zatem są nieosiągalne dla żadnego obserwatora. Fizyk Stephen Hawking przedstawił słabą zasadę kosmicznej cenzury, zgodnie z którą nagie osobliwości mogą być obecne w teraźniejszości, ale są „zamknięte” przez horyzonty zdarzeń czarnych dziur.
Hawking uważa, że teoretycznie może istnieć obserwator, który jest w stanie dostać się do nagiej osobliwości, ale nie będzie w stanie nikomu powiedzieć o tym, co zobaczył, ponieważ w tym celu musi opuścić czarną dziurę, co jest niemożliwe.
Zasada silnej kosmicznej cenzury „zamyka” osobliwość astronauty, który wyszedł poza horyzont zdarzeń. Sama jej obecność zmienia rozwiązania równań ogólnej teorii względności w taki sposób, że obserwator nigdy nie zobaczy osobliwości aż do śmierci.
Matematycy zbadali warunki, w jakich astronauta może wpaść w obszar naruszenia przyczynowości. Rozważali specjalny rodzaj hipotetycznych czarnych dziur, opisywanych przez metrykę Reissnera-Nordstroma-de Sittera. Obiekty te, oprócz horyzontu zdarzeń, posiadają wewnętrzny horyzont Cauchy'ego - granicę, poza którą naruszany jest determinizm, czyli nie da się przewidzieć losu jakichkolwiek obiektów, które się tam dostały. Silna kosmiczna cenzura zapobiega stabilizacji horyzontu Cauchy'ego, a tym samym zapobiega obserwacji osobliwości w środku czarnej dziury.
Wykazano, że niezwykle wysoki ładunek dziur Reissnera-Nordstroma-de Sittera i ich grawitacja stabilizują horyzont Cauchy'ego w rozszerzającym się Wszechświecie. W rezultacie obserwator, który spadł poza horyzont Cauchy'ego, zostanie odcięty od własnej przeszłości, a jego los stanie się niepewny. To narusza zasadę silnej kosmicznej cenzury.