Решение дебатов о черной дыре: "пушистый шар или червоточина"

Новое исследование утверждает, что черные дыры на самом деле являются гигантскими пушистыми шарами (по теории струн).

Об этом рассказывают в Университете штата Огайо, США, передают OstanniPodii.com

Исследование пытается поставить точку в дебатах относительно известного информационного парадокса Стивена Хокинга — проблемы, возникшей в результате вывода Хокинга о том, что любые данные, попадающие в черную дыру, никогда не могут покинуть ее. Этот вывод согласуется с законами термодинамики, но противоречит фундаментальным законам квантовой механики.

«Что мы узнали из теории струн, это то, что вся масса черной дыры не всасывается в центр», — сказал Самир Матур, ведущий автор исследования и профессор физики в Университете штата Огайо. «Черная дыра пытается сжать все в точку, но потом частицы вытягиваются в эти струны, и струны начинают растягиваться и расширяться, и получается этакий пушистый шар, который расширяется и заполняет всю черную дыру».

Исследование, опубликованное 28 декабря в "Turkish Journal of Physics", показало, что теория струн почти наверняка содержит ответ на парадокс Хокинга, как сперва и считали авторы статьи. Физики доказали теоремы, чтобы показать, что теория "пушистого шара" (fuzzball theory) остается наиболее вероятным решением информационного парадокса Хокинга. Исследователи также опубликовали эссе, в котором показано, как эта работа может решить древние головоломки в космологии; эссе появилось в декабре в "International Journal of Modern Physics D".

В 2004 году Матур опубликовал исследование, согласно которому черные дыры были похожи на очень большие, очень грязные клубки пряжи — "пушистые шары", которые становятся все больше и грязнее по мере всасывания новых объектов.

«Чем больше черная дыра, тем больше энергии попадает внутрь, и тем больший пушистый шар», — сказал Матур. Исследование 2004 года показало, что теория струн — физическая теория, согласно которой все частицы во Вселенной состоят из крохотных вибрирующих струн — может быть решением парадокса Хокинга. Благодаря структуре пушистого шара дыра излучает, как любое обычное тело, и никакой головоломки не возникает.

Новости по подобной теме:

		В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы
		Астрономы обнаружили крошечную черную дыру, неоднократно пробивающую газовый диск более крупной черной дыры
		Сверхмассивные черные дыры ненадолго просыпаются из глубокого сна благодаря измельченным ими звездам

После исследования Матура 2004 года и других подобных работ «многие люди думали, что проблема решена», — сказал он. «Но на самом деле, часть людей в самом сообществе теории струн решила, что они будут искать другое решение информационного парадокса Хокинга. Их беспокоило то, что с физической точки зрения вся структура черной дыры изменилась».

Исследования последних лет пытались согласовать выводы Хокинга со старым представлением дыры, когда о черной дыре можно думать как о «пустом пространстве со всей массой в центре». Одна из теорий, парадигма червоточины, предполагала, что черные дыры могут быть одним концом моста в пространственно-временном континууме, то есть все, что попало в черную дыру, может появиться на другом конце моста – другом конце червоточины – в другом месте в пространстве и времени.

Однако для того, чтобы представление о червоточине работало, из черной дыры по ее краям должно было бы выходить некоторое излучение низкой энергии.

В этом недавнем исследовании была доказана теорема – «теорема эффективных малых поправок» – показывающая, что если бы это произошло, то черные дыры не излучали бы так, как они излучают.

Исследователи также изучили физические свойства черных дыр, включая изменение топологии в квантовой гравитации, чтобы определить, будет ли работать парадигма червоточины.

«В каждой из версий, предложенных для подхода с червоточиной, мы обнаружили, что физика не согласована», — сказал Матур. «Парадигма червоточины пытается утверждать, что определенным образом можно считать черную дыру как фактически пустую со всей массой в центре. А теоремы, которые мы доказываем, показывают, что такое представление дыры невозможно».

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

• Черные дыры
• теория струн