¿Un agujero negro de 5 dimensiones realmente rompería las leyes de la física?

Descubrí un artículo de Figueras, Kunesch y Tunyasuvunakool, " Punto final de las inestabilidades del anillo negro y la conjetura de la censura cósmica débil ". Un comunicado de prensa de la Universidad de Cambridge está aquí .

  1. El comunicado de prensa dice que esta teoría "rompería" las leyes de la física. Pero ¿por qué entre comillas? ¿Rompería esta teoría realmente/literalmente las leyes de la física? ¿Incluso los más fundamentales? Incluso las invariancias? ¿No se destruiría el universo si existiera tal singularidad desnuda?

  2. ¿Cómo puede esta teoría realmente romper las leyes de la física con una singularidad simplemente llevando GR a 5D, si el consenso general es que las singularidades que rompen las leyes de la física realmente no pueden existir y no hacen que las ecuaciones de GR sean inútiles? ¿Qué tiene esta teoría que le permite hacer eso si las otras teorías, cuando predicen tales singularidades, se consideran erróneas o incompletas? ¿Por qué esta teoría no estaría equivocada?

  3. Al principio pensé que para hacerlo, los autores usaron alguna teoría exótica de la física. Pero sorprendentemente usaron la Relatividad General pero con la simple condición de ser usados ​​en 5 Dimensiones. Si se cree que las singularidades reales no existen en GR en nuestro número de dimensiones (3-4D), ¿por qué existirían realmente simplemente subiendo a 5D?

  4. No es obvio que GR prediga singularidades sería un problema porque generalmente se considera que las singularidades no existen. ¿Por qué esta teoría afirmaría que existen singularidades desnudas? ¿Será que dependiendo de las condiciones del universo donde existiría el agujero negro, en realidad generaría una singularidad o no?

  5. Última y más importante pregunta: si esa singularidad realmente pudiera existir y realmente rompió GR, aunque no podemos predecir qué sucedería en el universo después de eso, ¿podemos saber si, dependiendo de las condiciones del agujero negro y la singularidad, la singularidad podría romper literalmente TODAS las condiciones y leyes fundamentales (incluso las invariancias) permitiendo que sucedan cosas literalmente/realmente imposibles (como viajar en el tiempo o un método para encontrar una solución matemática para factorizar el número 181, que obviamente no se puede factorizar)?

No te preocupes por las singularidades gravitatorias, ya sea desnudo o vestido. Son un artefacto de GR y es poco probable que ocurran en cualquier teoría de la gravedad cuántica que resulte ser correcta. (Los efectos cuánticos probablemente mancharán las cosas en la escala de Planck y evitarán una singularidad). En cualquier caso, ¡la factorización de números enteros no se ve afectada por ninguna física!
Por cierto, 181/128 es una buena aproximación binaria de 2 .
@G.Smith "¡En cualquier caso, la factorización de números enteros no se ve afectada por ninguna física!" Pero, ¿hay alguna forma en la que la existencia de esta singularidad realmente rompa todas las leyes e incluso las invariancias (dejando así un universo sin "reglas" donde podrían suceder cosas imposibles como crear un cerebro capaz de concebir cosas imposibles como factorizar 181)?
@G.Smith Quiero decir: no podemos predecir exactamente qué sucedería si existiera una singularidad desnuda de 5 agujeros negros, pero ¿podemos estar seguros de que con otros ciertos grados de libertad o ciertas condiciones o ciertos tipos de agujeros negros/singularidades, la singularidad sería literalmente romper todo (incluso las invariancias)?
@ G.Smith o incluso si tal singularidad existiera no necesariamente significaría que todas las leyes (incluso las más fundamentales o incluso las invariancias) se romperían, ¿podría posiblemente hacer eso? Quiero decir, aunque no sea necesario, ¿podría estar eso dentro de las posibilidades reales de lo que puede hacer tal singularidad?
@ G.Smith Piense en esta analogía: lanzamos un dado 1000 veces. Queremos obtener el número 1 esas 1000 veces seguidas y no podemos predecir qué número obtendremos. Tirar un dado no significa necesariamente que el número 1 se repita 1000 veces seguidas (y es prácticamente imposible). Pero POSIBLEMENTE podría suceder. ¿Se podría aplicar esto a tal singularidad? ¿Podría POSIBLEMENTE romper todas las leyes (incluso las más fundamentales e incluso las invariancias) y así dejar un universo "sin reglas"? Aunque no podemos predecir lo que haría la singularidad, ¿podría suceder esto POSIBLEMENTE?

Respuestas (1)

El comunicado de prensa dice que esta teoría "rompería" las leyes de la física. Pero ¿por qué entre comillas? ¿Rompería esta teoría realmente/literalmente las leyes de la física?

Lo que quiere decir la nota de prensa, traducida a términos técnicos, es que una violación de la censura cósmica débil rompería el poder predictivo de la relatividad general porque no tendríamos existencia y unicidad de soluciones a problemas en los que se dan las condiciones iniciales.

¿Cómo puede esta teoría realmente romper las leyes de la física con una singularidad simplemente llevando GR a 5D, si el consenso general es que las singularidades que rompen las leyes de la física realmente no pueden existir y no hacen que las ecuaciones de GR sean inútiles?

Aunque la mayoría de la gente espera que las singularidades de GR sean domesticadas o eliminadas por una teoría hipotética de la gravedad cuántica, no sabemos si ese es el caso (porque no tenemos una teoría de la gravedad cuántica), y sería emocionante/aterrador si un proceso del mundo real podría producir una singularidad desnuda, que sería observable para nosotros y que presumiblemente amplificaría los efectos de la gravedad cuántica para que pudiéramos verlos.

Si se cree que las singularidades reales no existen en GR en nuestro número de dimensiones (3-4D), ¿por qué existirían realmente simplemente subiendo a 5D?

No sé si hay una explicación simple para esto, pero básicamente hay una inestabilidad en 4+1 dimensiones que no está presente en 3+1 dimensiones. Esto no debería sorprender demasiado, ya que hay otros ejemplos en física donde agregar más grados de libertad puede crear una nueva inestabilidad. Por ejemplo, un castillo de naipes puede ser estable, pero si ablanda las cartas para que puedan flexionarse, puede volverse inestable.

No es obvio que GR prediga singularidades sería un problema porque generalmente se considera que las singularidades no existen. ¿Por qué esta teoría afirmaría que existen singularidades desnudas?

Sí existen en GR, que es una teoría clásica.

Última y más importante pregunta: si esa singularidad realmente pudiera existir y realmente rompió GR, aunque no podemos predecir qué sucedería en el universo después de eso, ¿podemos saber si, dependiendo de las condiciones del agujero negro y la singularidad, la singularidad podría romper literalmente TODAS las condiciones y leyes fundamentales (incluso las invariancias) permitiendo que sucedan cosas literalmente/realmente imposibles (como viajar en el tiempo o un método para encontrar una solución matemática para factorizar el número 181, que obviamente no se puede factorizar)?

Descubrir que una teoría física se derrumba no es una crisis existencial. Simplemente significa que la teoría tiene límites.

"Descubrir que una teoría física falla no es una crisis existencial. Simplemente significa que la teoría tiene límites". Pero, ¿hay alguna forma en que la existencia de esta singularidad realmente rompa todas las leyes e incluso las invariancias (dejando así un universo sin "reglas")? Quiero decir: no podemos predecir exactamente qué sucedería si existiera una singularidad desnuda de 5 agujeros negros, pero ¿podemos estar seguros de que con otros ciertos grados de libertad o ciertas condiciones o ciertos tipos de agujeros negros/singularidades, la singularidad literalmente rompería todo (incluso invariancias)? @BenCrowell
o incluso si tal singularidad existiera no necesariamente significaría que todas las leyes (incluso las más fundamentales o incluso las invariantes) se romperían, ¿podría posiblemente hacer eso? Quiero decir, aunque no sea necesario, ¿podría estar eso dentro de las posibilidades reales de lo que puede hacer tal singularidad? @BenCrowell
Piensa en esta analogía: tiramos un dado 1000 veces. Queremos obtener el número 1 esas 1000 veces seguidas y no podemos predecir qué número obtendremos. Tirar un dado no significa necesariamente que el número 1 se repita 1000 veces seguidas (y es prácticamente imposible). Pero POSIBLEMENTE podría suceder. ¿Se podría aplicar esto a tal singularidad? ¿Podría POSIBLEMENTE romper todas las leyes (incluso las más fundamentales e incluso las invariancias) y así dejar un universo "sin reglas"? Aunque no podemos predecir lo que haría la singularidad, ¿podría suceder esto POSIBLEMENTE? @BenCrowell
¿Un agujero negro de 5 dimensiones realmente rompería las leyes de la física?
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