En konstnärs uppfattning illustrerar ett av de mest primitiva supermassiva svarta hålen som är kända (central svart prick) i kärnan av en ung, stjärnrik galax. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech
En av fysikens mest uppskattade lagar – bevarandet av laddning – har hamnat under eld i "häpnadsväckande" forskning av fysiker.
Uppsatsen av Dr Jonathan Gratus från Lancaster University och Dr Paul Kinsler och professor Martin McCall från Imperial College London visar hur fysikens lagar bryts ner i ett svart hål eller "singularitet".
"Som den plats där fysiken" bryts ner "i ett svart hål, vi har känslan av att vad som helst kan hända vid en singularitet. Även om det kanske är mest användbart som en plot för science fiction -berättelser, borde vi som berörda fysiker ändå kontrollera vilka bevarandelagar som inte längre kan innehålla? "
Fysikerna undersökte beteendet för laddningskonservering som är principen att den totala elektriska laddningen i ett isolerat system aldrig förändras.
Till deras förvåning, de fann att de kunde störta denna "vanligtvis heliga princip om standardelektromagnetism."
Dr Kinsler sa:"Genom att släppa en" axionsbomb "i en tillfällig singularitet, som ett avdunstande svart hål, vi kan skapa eller förstöra elektrisk laddning."
Axioner är en hypotes partikel som är en kandidat för mörk materia, även om deras exakta egenskaper fortfarande diskuteras, och de har ännu inte upptäckts.
Professor Martin McCall sa:"Denna så kallade axionbomb är en matematisk konstruktion som kombinerar elektromagnetiska fält och axionpartikelfält på rätt sätt."
Dr. Jonathan Gratus sa:"Konstruktionen krymper och försvinner in i singulariteten, tar elektrisk laddning med sig. Och det är kombinationen av en tillfällig singularitet och en nyligen föreslagen typ av axionfält som är avgörande för dess framgång."
Dr. Kinsler tillade:"Även om folk ofta tycker om att säga att fysiken "bryter samman, "här, vi visar att även om exotiska fenomen kan uppstå, vad som faktiskt händer är ändå begränsat av fysikens lagar kring singulariteten."
Forskarna sa:"Vår slutsats verkar vara omedelbart häpnadsväckande och obestridlig:global laddningskonservering kan inte garanteras i närvaro av axionisk elektromagnetisk interaktion."