Черные дыры представляют собой «клубки шерсти», а не «кротовые норы», показывает новое исследование
AstroNews.ru - 05 Января 2022 19:30:51
Черные дыры представляют собой гигантские клубки шерсти, говорится в новом исследовании.
Это исследование ставит целью положить конец спорам вокруг знаменитого информационного парадокса Стивена Хокинга – проблемы, возникающей, если положить, что любая информация, входящая в черную дыру, уже никогда не может покинуть ее пределы. Это заключение хорошо согласуется с законами термодинамики, но противоречит фундаментальным законам квантовой механики.
«Из теории струн мы нашли, что вся масса черной дыры не стягивается в одну точку в центре, - сказал Самир Матур (Samir Mathur), главный автор исследования и профессор физики Университета штата Огайо, США. – Черная дыра стремится сжать материю в точку, но затем частицы растягиваются в эти струны, а струны начинают растягиваться и расширяться, и в итоге мы получаем этот «клубок шерсти», который расширяется и заполняет все пространство внутри черной дыры».
В 2004 г. Матур опубликовал исследование, где выдвинул предположение, согласно которому черные дыры похожи на очень большие и запутанные «клубки шерсти», увеличивающиеся в размерах при поглощении новых космических объектов черной дырой. В этом исследовании также утверждается, что теория струн – физическая теория, постулирующая, что все частицы во Вселенной состоят из крохотных вибрирующих струн – может содержать в себе ключи к разрешению парадокса Хокинга. Обладая такой структурой «клубка шерсти», черная дыра излучает энергию, подобно любому другому телу, и парадокс исчезает.
Исследования, проведенные в последние годы, пытались согласовать выводы Хокинга с прежними представлениями об устройстве черных дыр, согласно которым черная дыра представляет собой «пустое пространство, в центре которого сосредоточена вся масса». Одна из гипотез, гипотеза «кротовых нор», предполагает, что черные дыры могут являться одним из концов «мостика» в пространстве-времени, ведущего в другую точку континуума. Однако эта гипотеза требует, чтобы черная дыра испускала по краям низкоэнергетическое излучение.
Это новое исследование доказало теорему – так называемую «теорему эффективных небольших поправок (effective small corrections theorem) – которая показывает, что если бы черные дыры действительно представляли собой «кротовые норы», то излучение с их стороны выглядело бы не таким, каким мы его видим при реальных наблюдениях космоса.
Исследователи также изучили физические свойства черных дыр, включая топологические изменения квантовой гравитации, чтобы проверить работоспособность парадигмы «кротовых нор».
«В каждой из этих версий, предлагаемых в рамках подхода «кротовых нор», мы нашли физические несоответствия, - сказал Матур. – Парадигма «кротовых нор» также предполагает в том или ином смысле пространственно «пустую» черную дыру, масса которой сосредоточена в центре. А доказываемые нами теоремы подразумевают невозможность такой структуры черной дыры».
Исследование опубликовано в журнале Turkish Journal of Physics.