logo logo

Agerpres – Agenția Națională de Presă: Știri de actualitate cu informații de încredere pentru o societate bine informată.

Bucuresti

Piaţa Presei Libere nr. 1, sector 1

Telefon: +4 021.2076.110

office@agerpres.ro

Numere prime exotice s-ar putea afla în inima singularităților găurilor negre

Image

De-a lungul anului trecut, cercetătorii au descoperit că formule matematice bazate pe numere prime pot descrie caracteristici ale găurilor negre, iar adevărurile matematice care guvernează numerele prime ar putea descrie legi fundamentale ale Universului, transmite marți Live Science.

Ca și fizica, matematica dispune de propriul său set de ''particule fundamentale'': numerele prime - care nu pot fi divizate în numere naturale mai mici. Acestea se pot divide doar cu ele însele și cu 1.

O nouă cercetare arată că aceste ''particule'' matematice deschid noi căi de a aborda unele dintre cele mai adânci mistere cu care se confruntă fizica. Cercetătorii au identificat în cursul anului trecut formule bazate pe numere prime care pot descrie caracteristici ale găurilor negre. Matematicienii au petrecut sute de ani derivând teoreme și conjecturi bazate pe numere prime. Aceste noi conexiuni sugerează că adevărurile matematice care guvernează numerele prime s-ar putea afla la baza legilor Universului, condiții în care adevărurile fizice ar trebui să poată fi exprimate în numere prime.

Găurile negre sunt locurile din Univers unde se dezvoltă cele mai puternice forțe gravitaționale. În centrul lor se află structuri denumite singularități în care legile fizicii nu mai au sens, iar forța gravitațională ar trebui să fie infinită. În anii 1960 fizicienii au descoperit că, imediat în proximitatea din jurul singularităților se manifestă un tip de haos fractal, care arată remarcabil de similar cu haosul descoperit recent într-o analiză a numerelor prime.

Fizicienii speră să poată folosi această conexiune. ''Aș spune că numeroși fizicieni din domeniul fizicii particulelor nu cunosc prea multe despre această dimensiune a teoriei numerelor'' susține Eric Perlmutter de la Institutul de Fizică Teoretică Paris-Saclay (Franța).

Conjectura de bază din teoria numerelor cu privire la numerele prime este ipoteza Riemann din 1859. Într-o lucrare din epocă, matematicianul german Bernhard Riemann a propus o formulă cu doi termeni principali. Primul oferă o estimare uimitor de apropiată pentru cât de multe numere prime există care sunt mai mici decât un număr dat. Cel de-al doilea termen este funcția zeta Riemann, ale cărei zerouri (locurile în care funcția este egală cu 0) ajustează estimarea inițială. Misteriosul mod în care zerourile zeta îmbunătățesc întotdeauna estimarea constituie subiectul ipotezei Riemann. Această ipoteză este atât de importantă pentru teoria numerelor încât oricine o poate demonstra va câștiga în mod automat un premiu de 1 milion de dolari oferit de Clay Mathematics Institute.

În cea de-a doua parte a anilor 1980 fizicienii au început să se întrebe dacă în interiorul găurilor negre se află un sistem fizic al cărui nivel de energie ar putea fi bazat pe numere prime. Fizicianul Bernard Julia de la École Normale Supérieure din Franța a fost provocat de un coleg să identifice un analog fizic descris de funcția zeta. Soluția sa a fost să propună un tip ipotetic de particulă al cărui nivel de energie este descris de logaritmi ai numerelor prime. Bernard Julia a numit aceste particule ''primoni'' și un grup format din aceste particule drept ''gaz primonic''. Funcția de partiție - o descriere a stărilor posibile ale unui sistem - a acestui gaz este exact funcția zeta a lui Riemann.

La acea vreme, conceptul lui Bernard Julia a fost un experiment de gândire - majoritatea oamenilor de știință s-au îndoit de existența primonilor. Însă în interiorul găurilor negre o legătură matematică aștepta să fie descoperită. Cu puțin mai bine de două decenii mai târziu, fizicienii Yan Fyodorov de la King's College din Londra, Ghaith Hiary de la Ohio State University și Jon Keating de la Universitatea Oxford au sesizat indicii conform cărora haosul fractal apare din fluctuațiile zerourilor funcției zeta - o ideea ce a fost demonstrată în 2025.

Teoria generală a relativității a lui Einstein arată că același tip de haos se manifestă în proximitatea unei singularități.

Într-un studiu apărut în varianta preprint în februarie 2025, fizicianul Sean Hartnoll de la Universitatea Cambridge și cercetătorul Ming Yang au transpus lucrarea lui Bernard Julia în lumea reală. În interiorul haosului din jurul unei singularități ei au identificat emergența unei simetrii 'conforme'. Sean Hartnoll susține că această simetrie conformă este asemănătoare celebrelor desene cu lilieci ale artistului plastic olandez M. C. Escher - în care aceeași structură se repetă la scări diferite. Această simetrie scalară, asociată cu puțină matematică, dezvăluie existența confirmată a unui nor de gaz primonic în proximitatea singularității unui sistem cuantic al cărui spectru se organizeză sub forma numerelor prime.

Cinci luni mai târziu, varianta preprint a cercetării a fost modificată. Echipa, care de acum îl include și pe fizicianul Marine De Clerck de la Universitatea Cambridge, și-a extins analiza asupra unui Univers cu cinci dimensiuni în locul celui obișnuit, cu patru dimensiuni. Ei au descoperit că această extradimensiune introduce o nouă caracteristică a sistemului: Urmărirea dinamicii singularității necesita acum un număr prim 'complex', cunoscut sub numele de număr prim gaussian, care include o componentă imaginară (un număr înmulțit cu rădăcina pătrată a lui -1). Numerele prime gaussiene nu pot fi împărțite mai departe prin alte numere complexe. Autorii au numit acest sistem ''gaz primonic complex''.

''Nu știm încă dacă apariția aleatorie a numerelor prime în apropierea unei singularități are o semnificație mai profundă'', spune Hartnoll. ''Cu toate acestea, în opinia mea, este foarte intrigant faptul că această conexiune se extinde la teorii ale gravitației de dimensiuni superioare'', inclusiv la unele candidate pentru o teorie complet mecanică cuantică a gravitației.

În varianta preprint de la sfârșitul anului 2025, Perlmutter a propus un nou cadru care implică zerourile zeta. El a relaxat restricțiile asupra funcției zeta, astfel încât aceasta să se poată baza nu doar pe numere întregi, ci pe toate numerele reale, inclusiv pe cele iraționale. Acest lucru a deschis tehnici și mai puternice ale funcției zeta pentru a înțelege gravitația cuantică. Fizicianul Jon Keating de la Universitatea din Oxford, care nu a fost implicat în noua cercetare, spune că perspective mai largi, cum ar fi aceasta, pot dezvălui noi modalități de a aborda problemele de lungă durată. 'Numai atunci când faci un pas înapoi și privești întregul munte te gândești: ''Ah, există o modalitate mult mai bună de a ajunge acolo sus'', a spus el.

Perlmutter speră cu prudență că avalanșa fizicii numerelor prime va grăbi noi descoperiri, dar această abordare este una dintre multele care se luptă pentru acceptare. ''Genul de lucruri pe care încercăm să le înțelegem, găurile negre în gravitația cuantică, sunt cu siguranță guvernate de niște structuri frumoase'', spune el. ''Iar teoria numerelor pare a fi un limbaj natural'' pentru a le explica. AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Gabriela Badea) 

Afisari: 798

Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.


Alte știri din categorie

Planeta 26-10-2026 09:01

India / Evacuări pe coasta estică înaintea sosirii ciclonului Arnab

Două state din India situate pe coasta estică se pregăteau să evacueze mii de persoane înaintea sosirii ciclonului Arnab, așteptat să atingă uscatul miercuri, unul dintre state anunțând totodată că urmează să închidă școlile în câteva districte pentru două zile, potrivit Reuters. Arnab, care s-a format deasupra golfului Bengal &ic

Planeta 25-10-2026 15:25

Emiratele Arabe Unite își închid plajele din cauza poluării cu petrol

Plajele din Emiratele Arabe Unite - Ras Al Khaimah, Umm Al Quwain și Sharjah, vecin cu Dubai - au fost închise din cauza poluării produse probabil de un atac asupra unui petrolier, a anunțat duminică ministerul mediului de la Abu Dhabi, conform agenției dpa. Scurgerile de petrol provin de la o navă avariată în conflictul dintre Ira

Planeta 24-10-2026 12:52

Replică de 5,3 grade în zona afectată de cutremurul cu magnitudinea 7 din Tibet

Un cutremur cu magnitudinea 5,3 a zguduit sâmbătă o zonă situată în apropierea epicentrului cutremurului cu magnitudinea 7 care a lovit joi regiunea tibetană din China și s-a soldat cu cel puțin 16 morți și 76 de răniți, informează agenția de presă EFE care citează informațiile furnizate de Centrul Chinez pentru Rețele Seismice. Se

Planeta 24-10-2026 12:05

Taifunul Champi în Taiwan/ 56.000 de gospodării fără curent electric, un mort și mii de evacuați (FOTO/VIDEO)

Echipele pentru intervenții de urgență au fost mobilizate sâmbătă pentru restabilirea alimentării cu energie electrică în aproximativ 56.000 de gospodării din Taiwan, rămase fără curent după trecerea taifunului Champi, care se îndreaptă spre China și Japonia, transmite AFP. Peste 5.000 de persoane au fost evacuate din locuinț

Planeta 24-10-2026 11:25

Vanuatu/ Dublu seism, cu magnitudinea 6,9, respectiv 6,3

Două seisme, cu magnitudinea 6,9, respectiv 6,3, s-au produs sâmbătă în largul arhipelagului Vanuatu, în Oceanul Pacific, ceea ce a condus la declanșarea unei alerte de tsunami, care a fost între timp ridicată, conform centrului de monitorizare pentru tsunami, informează AFP. Serviciul Geologic al Statelor Unite (USGS)

Planeta 23-10-2026 21:17

Taifunul Champi în Taiwan: Un mort, peste 350 de persoane rănite

Un taifun puternic a lovit vineri Taiwanul, autoritățile locale avertizând populația în legătură cu 'vânturi distrugătoare' și îndemnând-o să se adăpostească de efectele furtunii, informează AFP. Taifunul Champi a adus cu sine ploi abundente, a dezrădăcinat copaci și a privat de electricitate peste 21.000 de gospodării atu

Stiinta 23-10-2026 19:16

Vaccinul Merck/Moderna împotriva cancerului reduce cu 42% riscul de deces sau de recidivă în cazul melanomului

Companiile Moderna și Merck au anunțat joi că vaccinul lor împotriva cancerului pe bază de ARN mesager, atunci când este administrat în combinație cu imunoterapia utilizată pe scară largă a companiei Merck, a redus cu 42% riscul de deces sau de recidivă în cazul melanomului în cadrul unui studiu clinic de amploare, deschizând poten

Planeta 23-10-2026 11:21

Furtuna Austen provoacă pene de curent și perturbă traficul în Franța și Marea Britanie

Sute de mii de persoane au fost afectate de pene de curent, iar serviciile feroviare au fost perturbate de vântul puternic și de ploaia care au afectat vineri Franța, informează agențiile Reuters și EFE. Compania de utilități Enedis a anunțat într-un comunicat dat publicității vineri dimineață că 161.000 de clienți au rămas fără cu

Stiinta 23-10-2026 10:03

Viitorul vehicul spațial european Space Rider nu a trecut un test de aterizare

Prototipul primului vehicul spațial reutilizabil, Space Rider, dezvoltat de Agenția Spațială Europeană (ESA) a fost supus la 6 octombrie unui test de aterizare, iar rezultatul nu a fost cel sperat de ingineri, transmite vineri

Planeta 23-10-2026 09:01

Taiwan/ Școli și magazine închise în așteptarea taifunului Champi (FOTO/VIDEO)

Majoritatea magazinelor și școlilor din Taiwan au fost închise vineri, iar sute de persoane au fost nevoite să-și părăsească locuințele înainte de sosirea taifunului Champi, care se apropia de insulă, transmite AFP. Taifunul ar urma să lovească nord-estul insulei vineri, îndreptându-se apoi, conform prognozelor, spre Ch

Planeta 23-10-2026 00:33

VIDEO China: 16 morți într-un seism cu magnitudinea 7 în Tibet

Șaisprezece persoane au fost ucise și 32 rănite în urma unui cutremur cu magnitudinea 7 în regiunea autonomă Tibet din China, potrivit agenției de presă Xinhua, citând responsabili locali, notează AFP. Peste 300 de case s-au prăbușit în timpul cutremurului care a lovit joi, la ora 22:33 (14:33 GMT).

Planeta 22-10-2026 17:55

UPDATE Un cutremur cu magnitudinea 7 s-a produs în Tibet

Un cutremur de pământ cu magnitudinea 7 s-a produs joi în regiunea autonomă Tibet din China, a anunțat Centrul Chinez pentru Rețele Seismice (CENC), relatează Reuters. Seismul s-a produs în jurul orei locale 22:33 (14:33 GMT). Deocamdată nu se știe dacă seismul a provocat victime omenești sau pagube materiale. Ep

Planeta 22-10-2026 16:17

Schimbări climatice: 96% dintre recifele de corali, amenințate cu dispariția în următorii 50 de ani (raport UICN)

Aproape toate recifele de corali din apele puțin adânci din întreaga lume sunt expuse unui 'risc extrem de ridicat' de dispariție până în anul 2075 din cauza schimbărilor climatice, a avertizat joi Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii (UICN), informează AFP. În cadrul primei evaluări globale de acest tip, UICN

Planeta 22-10-2026 15:36

Elevii unor școli islamice din Indonezia s-au rugat pentru ploaie

Elevii unor școli islamice din Indonezia s-au rugat joi pentru revenirea ploilor, iar un pompier a murit în timp ce se lupta cu incendiile care devastează pădurile și învăluie porțiuni extinse din Asia de Sud-Est într-un fum dens și toxic, informează AFP. Incendiile au devastat peste 1,9 milioane de hectare în primele nouă luni ale aces

Planeta 22-10-2026 15:09

New Delhi lansează măsurile sale anuale pentru combaterea poluării aerului

India a lansat joi măsurile sale anuale menite să combată poluarea toxică a aerului în New Delhi, un megalopolis cu 30 de milioane de locuitori, care este inclus constant în clasamentul celor mai poluate capitale din lume, informează AFP. Joi dimineață, stațiile de monitorizare au înregistrat un nivel de 233 de micrograme de particule fine pe