Всесвіт має 7 вимірів, вважають фізики: це вирішує парадокс Стівена Гокінга
Теорія випаровування чорних дір Стівена Гокінга суперечить законам квантової механіки. Але фізики знайшли спосіб вирішити відомий інформаційний парадокс.
Автори нового дослідження вважають, що чорні діри можуть ніколи повністю не випаровуватися, що суперечить теорії Стівена Гокінга, яка порушує закони квантової механіки. Фізики вважають, що чорні діри можуть залишати після себе крихітні, стабільні залишки, що зберігають всю інформацію, яку вони колись поглинули. Але є один нюанс. Ця теорія працює в тому разі, якщо Всесвіт має 3 додаткових прихованих виміри, які людина не може сприймати. Це означає, що Всесвіт повинен мати 7 вимірів, пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Парадокс Гокінга, що кидає виклик квантовій фізиці
Відомо, що з чорної діри ніщо не може вирватися після того, як опинилося всередині цього об'єкта. У 70-х роках минулого століття фізик Стівен Гокінг припустив, що чорні діри насправді випускають випромінювання, тобто не є повністю чорними. Це випромінювання Гокінга призводить до того, що з часом чорна діра випаровується і зникає. Але це призводить до парадоксу втрати інформації, також відомого як інформаційний парадокс чорної діри Стівена Гокінга.
Коли чорна діра повністю випаровується, інформація про все, що в неї потрапило, зникає, а це порушує основний принцип квантової механіки. Фізики давно намагаються вирішити цей парадокс, і автори дослідження вважають, що рішення може полягати в прихованій структурі самого простору-часу.
Додаткові виміри у Всесвіті
Ми звикли до того, що у Всесвіті існує 4 виміри: три просторових (висота, ширина, довжина) і один вимір часу. Нова модель Всесвіту припускає, що він складається з 7 вимірів, три з яких невидимі у звичайних масштабах. Ці виміри настільки сильно скручені, що людина не може їх сприймати.
Ці додаткові виміри розташовані в структурі, відомій як геометрія G2. Ця математична модель визначає, як складаються приховані виміри.
У новій моделі Всесвіту ця геометрична структура створює фізичний ефект, званий крутінням, який можна розглядати як скручування простору-часу.
Залишки чорних дір
Фізики вважають, що кручення створює відштовхувальну силу, яка стає важливою ближче до кінця життя чорної діри. У міру того, як приховані виміри складаються і скручуються, вони створюють відштовхувальну силу, яка перешкоджає повному випаровуванню чорних дір.
Замість того щоб повністю зникнути, чорна діра перетворюється на стабільний крихітний залишок. Розрахунки показують, що цей об'єкт, який залишився, має масу близько 9 × 10 у мінус 41 ступені кілограмів, що приблизно в 10 мільярдів разів менше, ніж електрон.
Цей залишок може зберігати інформацію, що потрапила в чорну діру, уникаючи будь-яких порушень квантової механіки. Інформація закодована в тонких коливаннях, відомих як квазінормальні моди, які виступають як носії втрачених даних.
Перевірка нової теорії
Фізики вважають, що спостереження за заключними стадіями випаровування чорної діри могло б дати непрямі докази існування стабільних залишків. Але в цьому можуть допомогти майбутні гамма-телескопи або детектори гравітаційних хвиль.
Якщо ця теорія підтвердиться, ідея про те, що чорні діри залишають після себе крихітні, багаті інформацією залишки, може змінити розуміння гравітації, квантової механіки і фундаментальної структури Всесвіту.
Як уже писав Фокус, перша виявлена чорна діра викидає "танцюючу" плазму майже зі швидкістю світла.
Під час написання матеріалу використано джерела: General Relativity and Gravitation, Live Science