ندرس الزمكان الثابت BTZ في إطار الجاذبية المعدلة بمقلوب موتر ريتشي (حيث تعتمد الدالة f على مقدار ريتشي القياسي، والانحناء المضاد، ومربع الموتر المضاد). نُظهر أن BTZ يُشكل حلاً دقيقًا لهذه النظرية، مع تعديل في الثابت الكوني بسبب ثوابت الارتباط. كما نُحلل جاذبية f(R). نجري تكاملًا كاملًا لمعادلات الجيوديسيات الخاصة بـ BTZ في جاذبية مقلوب ريتشي؛ ونعبر عن الحلول بدوال أولية. تُصنف الجيوديسيات لثلاث حالات: (i) كتلة غير صفرية وعزم زاوي غير صفري؛ (ii) ثقب BTZ بدون كتلة (M=0, J=0)؛ (iii) حالة مشابهة لفضاء دي سيتر المضاد ثلاثي الأبعاد (M=-1, J=0). تُقارن النتائج مع تنبؤات النسبية العامة.
الزمكان في نظرية أينشتاين يتصرف مثل غشاء مطاطي: الأجسام الضخمة تثنيه. لكن التوسع المتسارع للكون يشير إلى أن الغشاء قد يكون له خصائص غير عادية. لاختبار قواعد الجاذبية الجديدة، يستخدم الفيزيائيون نماذج مبسطة - على سبيل المثال، الثقوب السوداء في عوالم ثنائية الأبعاد. أحد هذه 'النماذج المصغرة' هو ثقب BTZ: يعيش على سطح مستوٍ لكنه يحتفظ بالسمات الرئيسية للثقب الحقيقي.
في نظرية الجاذبية المعدلة، ينشأ مثل هذا الثقب أيضًا، لكن العامل الذي يتحكم في تباعد المجرات يصبح مختلفًا. تتحرك الجسيمات والضوء على مسارات جديدة، تم حسابها بدقة - مثل كرة تتدحرج على غشاء منحنٍ. كشفت المقارنة مع حالة أينشتاين عن اختلافات طفيفة. ربما ستسمح لنا يومًا ما بالاستغناء عن الطاقة المظلمة الافتراضية لتفسير تسارع الكون.
🎯 في كون ثنائي الأبعاد، الثقب الأسود ليس كرة، بل دائرة، وأفق الحدث الخاص به عبارة عن خط بسيط. ومع ذلك، فإن الصيغ الرياضية للمراقب الساقط لا تختلف تقريبًا عن الحالة ثلاثية الأبعاد.
🎬 غالبًا ما يصمم الفيزيائيون عوالمًا ذات أبعاد أقل - كما في رواية 'فلاتلاند' لإدوين أبوت، حيث الكائنات المسطحة لا تدرك الارتفاع. ثقب BTZ هو نسختهم من الثقب الأسود.