Вчені можливо вирішили парадокс чорних дір Стівена Гокінга

Дослідники можливо розгадали знаменитий парадокс чорних дір професора Стівена Гокінга — загадку, яка спантеличує вчених вже майже півстоліття.

Згідно з двома новими опублікованими дослідженнями, відповіддю на цю проблему є те, що називається “квантовим волоссям”.

У першій статті, опублікованій в Physical Review Letters, вчені продемонстрували, що чорні діри складніші, ніж вважалося спочатку, і мають гравітаційні поля, які зберігають інформацію про те, як вони утворилися.

Дослідники показали, що матерія, яка колапсує в чорну діру, залишає слід у її гравітаційному полі — відбиток, який називають “квантовим волоссям”.

У наступній статті, окремо опублікованій в журналі Physics Letters B, професор Ксав’є Калмет зі Школи математичних і фізичних наук Університету Сассексу та професор Стівен Хсу з Мічиганського державного університету стверджують, що квантове волосся вирішує інформаційний парадокс Хокінга про чорні діри.

У 1976 році Хокінг припустив: коли чорні діри випаровуються, вони знищують інформацію про те, що їх утворило.

Ця ідея суперечить фундаментальному закону квантової механіки, який стверджує, що будь-який процес у фізиці може бути математично повернутий зворотно.

Раніше, у 1960-х роках, фізик Джон Арчібальд Вілер, обговорюючи відсутність у чорних дір спостережуваних особливостей окрім їхньої загальної маси, спіну та заряду, придумав фразу “чорні діри не мають волосся” — відому як теорема про відсутність волосся.

Однак нещодавно виявлене “квантове волосся” дає можливість інформації бути збереженій при колапсі чорної діри, і, таким чином, вирішує одну з найвідоміших проблем сучасної науки, кажуть експерти.

Професор Калмет зазначив: «Чорні діри довгий час вважалися ідеальною лабораторією для вивчення того, як поєднати загальну теорію відносності Ейнштейна з квантовою механікою».

«У науковій спільноті зазвичай припускалося, що для вирішення цього парадоксу знадобиться величезна зміна парадигми у фізиці, що змусить потенційно переформулювати або квантову механіку, або загальну теорію відносності».

«Те, що ми виявили — і я вважаю, що це особливо цікаво — це те, що в цьому нема потреби».

Пояснюючи відкриття “квантового волосся”, Роберто Касадіо, професор теоретичної фізики з Університету Болоньї, сказав: «Вирішальним аспектом є те, що чорні діри утворюються в результаті колапсу компактних об’єктів, а потім, відповідно до квантової теорії, немає абсолютного розподілу між внутрішньою та зовнішньою частинами чорної діри».

«У класичній теорії горизонт (подій) діє як ідеальна одностороння мембрана, яка нічого не пропускає, тому зовнішня частина однакова для всіх чорних дір заданої маси. Це класична теорема про відсутність волосся», — додав Касадіо.

«Однак у квантовій теорії, стан матерії, яка колапсує та утворює чорну діру, продовжує впливати на стан зовнішньої частини, хоча й таким чином, який сумісний з поточними експериментальними обмеженнями. Це те, що відомо як “квантове волосся”».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.