Naukowcy z Instytutu Fizyki i Matematyki Kavli w Japonii, odkryli sposób na udowodnienie istnienia słynnej teorii strun. Jej efekty, powinny być bowiem obserwowalne w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Jeśli badacze zdołają to dowieść, mogą przy okazji udowodnić teorię kwantowej grawitacji. Nowe badanie na ten temat, zostało opublikowane w Physical Review D.

Fizycy, już od lat rozważali problem, który pojawia się w teorii kwantowej przy opisywaniu zachowania fotonów w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Trajektorię cząstek z jednego punktu do drugiego określa funkcja korelacji, jednak płaskiej czasoprzestrzeni istnieje tylko jedna możliwa trajektoria. W tym samym czasie, w zakrzywionej przestrzeni może istnieć wiele trajektorii, co prowadzi do matematycznych osobliwości.

Czarne dziury mają niezwykle silne pole grawitacyjne, które zakrzywia czasoprzestrzeń do teggo stopnia, że fotony mogą zostać „uwięzione”, owijając się kilkukrotnie wokół sfery Schwarzschilda. Rezultatem tego procesu, jest sfera fotonowa - jasne halo wokół cienia czarnej dziury widoczne na zdjęciu wykonanym przez Teleskop EHT i opublikowanym w 2019 roku. W przypadku wielokrotnych zwojów fotonów wokół czarnej dziury, te osobliwości zaczynają stanowić problem dla mechaniki kwantowej.

Naukowcy doszli do wniosku, że teoria strun pozwala pozbyć się osobliwości, ponieważ rozważa foton nie w postaci cząstki punktowej, ale w postaci struny. Oddziaływanie pływowe wywołane grawitacją czarnej dziury, powoduje rozciągnięcie struny, a gdy uwzględni się ten efekt, zachowanie cząstek zaczyna spełniać oczekiwania fizyków. Zdaniem naukowców dalsze badania czarnych dziur i uzyskanie bardziej szczegółowych obrazów potwierdzą przewidywania teorii strun oraz niejako dowiodą istnienia światów równoległych. Być może słynna fizyczna teoria "wszystkiego" pojawi się jeszcze za naszego życia.