Черные дыры оказывают давление на свое окружение

Выявлено, что черные дыры являются еще более сложными термодинамическими системами -- в дополнение к температуре, имеют давление.

Об этом рассказывают в Университете Сассекса.

В 1974 году Хокинг сделал знаковое открытие, что черные дыры испускают тепловое излучение. До этого черные дыры считались инертными, последними стадиями умирающей тяжелой звезды.

Ученые из указанного вуза показали, что черные дыры на самом деле являются еще более сложными термодинамическими системами, имеющими не только температуру, но и давление.

Это неожиданное открытие было сделано профессором Ксавье Калметом и Фолькертом Койперсом с кафедры физики и астрономии Университета Сассекса и опубликовано в журнале Physical Review D.

Калмета и Койперса смутила дополнительная цифра, появлявшаяся в уравнениях, которые они проводили для квантовых гравитационных поправок к энтропии черной дыры.

При обсуждении этого интересного результата в начале 2020 года пришло понимание, что то, что они видят, ведет себя как давление. После дальнейших расчетов они подтвердили свой увлекательный вывод о том, что квантовая гравитация может привести к давлению в черных дырах.

Ксавье Калмет, профессор физики Университета Сассекса, сказал: "Наше открытие, что черные дыры Шварцшильда имеют так же давление, как и температуру, является еще более увлекательным, учитывая, что это было полной неожиданностью. Я рад, что наши исследования, которые мы проводим в Университете Сассекса в области квантовой гравитации, способствовали углублению понимания научными сообществами природы черных дыр".

"Ориентирная интуиция Хокинга о том, что черные дыры не черные, но имеют спектр излучения, очень подобный спектру черного тела, делает черные дыры идеальной лабораторией для исследования взаимодействия между квантовой механикой, гравитацией и термодинамикой."

"Если рассматривать черные дыры только в рамках общей теории относительности, можно показать, что они имеют сингулярность в своих центрах, где законы физики, как мы их знаем, должны нарушаться. Есть надежда, что когда квантовая теория поля будет включена в общую теорию относительности, мы сможем найти новое описание черных дыр".

"Наша работа – шаг в этом направлении, и хотя давление, которое оказывает черная дыра, которую мы изучали, небольшой, сам факт его присутствия открывает много новых возможностей, охватывающих изучение астрофизики, физики элементарных частиц и квантовой физики."

Фолькерт Кайперс, докторант-исследователь в школе математических и физических наук Университета Сассекса, сказал: "Очень интересно работать над открытием, которое способствует нашему пониманию черных дыр – особенно в качестве студента-исследователя".

"Момент, когда мы поняли, что загадочный результат в наших уравнениях говорит нам, что черная дыра, которую мы изучали, имеет давление – после нескольких месяцев борьбы с этим – был захватывающим."

"Наш результат – следствие передовых исследований, которые мы проводим в квантовой физике в Университете Сассекса, и он проливает новый свет на квантовую природу черных дыр".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.