Šiuolaikinė fizika stovi prieš keletą fundamentalių galvosūkių, kurie verčia abejoti, ar mes iš tiesų suprantame Visatos sandarą. Vienas iš jų – juodosios skylės informacijos paradoksas, kurį dar 1970-aisiais iškėlė Stephenas Hawkingas. Dabar Slovakijos mokslų akademijos Eksperimentinės fizikos instituto vyresnysis tyrėjas Richardas Pincakas su kolegomis siūlo naują teorinį modelį, pagal kurį Visata iš tiesų turi septynias dimensijas. Trys iš jų – kompaktiškos ir taip susisukusios, kad tiesiogiai jų nepastebime.
Šis pasiūlymas nėra mokslinė fantastika. Jis remiasi griežtais matematiniais skaičiavimais, paskelbtais prestižiniame žurnale General Relativity and Gravitation 2026 m. kovo mėnesį. Modelis siekia suderinti bendrąją reliatyvumo teoriją su kvantine mechanika – dviem kertiniais šiuolaikinės fizikos ramsčiais, kurie iki šiol nesutaria juodųjų skylių srityje.
Kodėl keturios dimensijos neužtenka? Juodosios skylės informacijos paradoksas
Kasdien mes gyvename keturių matmenų pasaulyje: trijų erdvės ir vieno laiko. Einsteino bendroji reliatyvumo teorija puikiai aprašo gravitaciją kaip erdvėlaikio kreivumą. Tačiau kvantinė mechanika teigia, kad informacija negali būti sunaikinta – ji tik gali būti sumaišyta.
Hawkingas parodė, kad juodosios skylės skleidžia vadinamąją Hawkingo spinduliuotę, lėtai praranda masę ir galiausiai gali visiškai išgaruoti. Jei taip nutinka, informacija apie viską, kas kada nors pateko į juodąją skylę, dingsta amžiams. Tai prieštarauja kvantinės mechanikos dėsniams. Kaip rašoma tyrime, tai – esminis konfliktas tarp dviejų pagrindinių fizikos teorijų.
„Įsivaizduokite, kad įmetate knygą į ugnį. Knyga sunaikinama, bet iš principo iš dūmų, pelenų ir karščio galėtumėte atkurti kiekvieną žodį – informacija sumaišoma, o ne prarandama.“
— Richardas Pincakas
Norėdami giliau suprasti šį paradoksą, siūlome perskaityti mūsų ankstesnį straipsnį apie kvantinę atminties matricą ir juodosios skylės informacijos išsaugojimą – ten aptariama dar viena hipotezė, kaip erdvėlaikis pats gali veikti kaip kosminė informacijos saugykla.
Septynių dimensijų modelis: G₂ manifoldai ir torsija
Pincako komanda siūlo išplėsti erdvėlaikį iki septynių dimensijų. Keturi mums įprasti matmenys lieka, o trys papildomi yra susisukę į labai simetriškas G₂ manifoldų struktūras – sudėtingas septynmatės geometrijos formas, žinomas iš stygų teorijos ir M-teorijos.
Šiose papildomose dimensijose atsiranda savybė, vadinama torsija – erdvėlaikio „sukimosi“ efektas. Kai juodoji skylė dėl Hawkingo spinduliavimo susitraukia iki ekstremaliai mažų skalių, ši torsija sukuria atstumiančią jėgą, tarsi stabdį.
„Mes patiriame tris erdvės matmenis ir vieną laiko – iš viso keturis. Mūsų modelis teigia, kad visata iš tiesų turi septynis matmenis: keturis žinomus plius tris mažus papildomus, susirangiusius taip glaudžiai, kad mes jų tiesiogiai nepastebime.“
— Richardas Pincakas
Ši idėja siejasi su ankstesniais Pincako komandos darbais apie G₂-Ricci srautą ir simetrijos pažeidimą. Panašias temas nagrinėjome straipsnyje „Nauja teorija keičia fizikos pagrindus: trijų dimensijų laikas“, kur aptariama, kaip papildomi matmenys gali keisti mūsų supratimą apie gravitaciją ir laiką.
Kaip septynios dimensijos išsprendžia paradoksą?
Atstumiančioji torsijos jėga veikia kaip stabdys paskutiniuose juodosios skylės išgaravimo etapuose. Vietoj visiško išnykimo lieka stabilus mikroskopinis likutis – jo masė maždaug dešimt milijardų kartų mažesnė už elektrono masę (apie 9 × 10⁻⁴¹ kg).
Šis likutis gali užkoduoti prarastą informaciją per subtilius svyravimus – vadinamuosius kvazinormalinius režimus. Taip informacija išsaugoma geometrinėje struktūroje, o ne dingsta. Modelis taip pat paaiškina, kodėl dalelių masės (ypač W ir Z bozonų) gali kilti ne iš atskiro Higso lauko, o iš tos pačios torsijos potencialo papildomose dimensijose.
Stephen Hawking's theory of black hole evaporation clashes with the laws of quantum mechanics. A new paper finds a way around this paradox, provided that the universe has seven dimensions. https://t.co/NR5a0HoFXQ
— Live Science (@LiveScience) April 16, 2026
Norint suprasti platesnį kontekstą, verta prisiminti holografinį principą, kurį aptarėme straipsnyje „Ar visata yra holograma?“ – ten taip pat kalbama apie paslėptas dimensijas ir informacijos saugojimą žemesnėse dimensijose.
Modelio ribos, prognozės ir mokslinis sąžiningumas
Autoriai pabrėžia: jų modelis nėra galutinis kvantinės gravitacijos sprendimas. Pusiau klasikiniai apytiksliai skaičiavimai žlunga artėjant prie Plancko masto, kur pradeda dominuoti pilni kvantinės gravitacijos efektai. „Mūsų požiūris išsiskiria tuo, kad mes netvirtiname, jog pusiau klasikinis išgaravimas veikia iki pat likutinės masės. Tada perima naujas fizinis efektas ir stabilizuoja konfigūraciją“, – teigia Pincakas.
Modelis pateikia konkrečias, patikrinamas prognozes – pavyzdžiui, hipotetinių Kaluza-Klein dalelių mases, kurios yra gerokai didesnės už dabartinių greitintuvų galimybes, tačiau principiniu lygiu paneigiamos. „Svarbu, kad prognozės yra konkrečios – modelis gali būti klaidingas, ir būtent tai jį daro mokslišku“, – pabrėžia tyrėjas.
Lietuviškas kontekstas ir naujausios atgarsiai
Lietuvoje tema taip pat sulaukė dėmesio. Balandžio 12 d. portalas regionai.lt paskelbė išsamią apžvalgą „Paskutinė Hawkingo paslaptis: kodėl juodosios skylės gali niekada neišnykti iki galo?“, kurioje neutraliai pristatomas tas pats modelis, pabrėžiant jo ambicingumą ir ryšį su elektrosilpnosios sąveikos skale bei tamsiąja materija. Tai rodo, kad net ir sudėtingos teorinės idėjos greitai pasiekia lietuvių skaitytojus ir skatina diskusijas apie Visatos sandarą.
Be to, modelis siejasi su ankstesniais Pincako darbais apie G₂ geometrijas (2025 m. publikacijos), kurios taip pat aptariamos mokslo bendruomenėje.
Išvada: ar paslėptos dimensijos slepia Visatos paslaptis?
Richardas Pincakas ir jo kolegos siūlo elegantišką geometrinį tiltą tarp gravitacijos, kvantinės mechanikos ir dalelių fizikos. Modelis nepretenduoja išspręsti visko iš karto, tačiau kviečia naujai pažvelgti į paslėptą realybės architektūrą. Ar ateities stebėjimai – pradinės juodosios skylės, gravitacinės bangos ar aukštos energijos dalelių susidūrimai – patvirtins šią hipotezę, parodys laikas. Kol kas tai – kūrybingas teorinis žingsnis, primenantis, kad Visata gali būti kur kas sudėtingesnė, nei matome kasdien.
Skaitytojai kviečiami patys įvertinti faktus ir spręsti, ar septynios dimensijos yra tik matematinė konstrukcija, ar tikras žvilgsnis į gilesnę tikrovę.