Вчені вважають, що розгадали парадокс чорної діри Стівена Гокінга

Чорна діра, галактика М87, Event Horizon Telescope
Фото: Event Horizon Telescope Collaboration | Зображення чорної діри в центрі галактики М87, яке зробили у 2019 році

Інформаційний парадокс чорної діри Стівена Гокінга вже півстоліття збиває з пантелику вчених і змушує деяких засумніватися в фундаментальних законах фізики.

Related video

Вчені з Університету Сассекса, Англія, вважають, що вони можливо розв'язали відомий парадокс Гокінга. Дослідники стверджують, що чорні діри мають властивість, яка називається "квантове волосся", — повідомляє The Guardian.

"Протягом багатьох років вчені вважали, що рішення парадоксу чорних дір Стівена Гокінга змусить переформулювати або квантову механіку, або загальну теорію відносності. Але ми дійшли висновку, що в цьому нема потреби", — говорить Ксав'є Кальмет з Університету Сассекса.

Парадокс Стівена Гокінга

Правила квантової фізики свідчать, що вся інформація зберігається. Але чорні діри поглинають всю речовину, яка в них потрапляє, і будь-який об'єкт з усією інформацією, що зберігається в ньому, також зникає назавжди. Цей парадокс Гокінга, який він сам і визначив, не дає спокою вченим уже 50 років.

Також згідно з теорією Гокінга, існує випромінювання, яке походить від чорної діри, яке забирає частинки, й з часом чорна діра може зникнути. Отже, інформація теж не зберігається.

За всі ці роки вчені запропонували безліч теорій для розв'язання парадоксу чорних дір, але майже всі вони вимагали змінити закони квантової механіки чи гравітаційної теорії Ейнштейна — двох стовпів сучасної фізики.

Стівен Гокінг Fullscreen
Парадокс чорної діри Стівена Гокінга не дає спокою вченим уже багато десятиліть
Фото: The Guardian

"Квантове волосся" чорної діри

Але Ксав'є Кальмет та його колеги вважають, що чорна діра має "квантове волосся". Коли речовина потрапить у чорну діру, вона має залишити слабкий слід у її гравітаційному полі. Цей слід і треба вважати "квантовим волоссям". Саме воно забезпечує механізм збереження інформації під час колапсу чорної діри.

Відповідно до цієї теорії, дві чорні діри з однаковими масами й радіусами, але з різним внутрішнім складом, матимуть дуже малннькі відмінності у своїх гравітаційних полях.

"Наша теорія пояснює, як може зберігатися інформація і нема потреби вносити радикальні зміни до розуміння фізичних законів", — говорить Кальмет.

Поки що немає способу перевірити цю теорію, адже гравітаційні коливання чорних дір будуть надто малі, щоб їх можна було виміряти.

Не всі згодні з цією теорією

Фізик Тобі Вайзман з Імперського коледжу Лондона заявив, що ця теорія досить цікава, але вона не розв'язує парадокс, який існує багато десятиліть. За словами вченого, ця теорія говорить про те, що можна знайти деяку інформацію, яка зберігається всередині чорної діри, але вона не може пояснити всю зниклу інформацію.

"Щоб розгадати цей парадокс, потрібно повністю зрозуміти, як поєднуються квантова механіка та гравітація. Теорія не враховує вплив цих двох факторів разом", — каже Вайзман.

Водночас Кальмет вважає, що поки що не всі вчені готові прийняти цю теорію. Але мине деякий час і все буде по-іншому.