Як кіт Шредінгера. З'ясувалося, що чорні діри можуть бути одночасно живими та мертвими

Австралійські фізики з'ясували, що чорні діри мають властивості, характерні для квантових частинок. Згідно з новим дослідженням ці загадкові космічні об'єкти можуть бути одночасно маленькими і великими, легкими і важкими, живими і мертвими. Так само, як і відомий кіт Шредінгера, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Квантова суперпозиція

Вчені з Університету Квінсленду, Австралія, створили спеціальне комп'ютерне моделювання, в яке вони помістили гігантську чорну діру, а поряд із нею розмістили квантову частинку. В результаті дослідження вчені з'ясували, що чорні діри можуть мати квантову суперпозицію. Це означає, що ці космічні об'єкти можуть одночасно перебувати в різних станах, але в даному випадку чорні діри можуть мати як дуже велику масу, так і не бути надто масивними.

"Нам було дуже цікаво, чи можуть чорні діри мати такі дивні характеристики. Наприклад, чи можуть вони одночасно бути дуже важкими, тобто надмасивними, і водночас легшими за вагою. Результати показують, що вони це можуть робити", — каже Джошуа Фу з Університету Квінсленду.

Кіт Шредінгера

Найвідомішим прикладом квантової суперпозиції, тобто перебування об'єкта одночасно в різних станах є знаменитий кіт Шредінгера. Так називається уявний експеримент, який створив один із засновників квантової механіки Ервін Шредінгер у 30-х роках минулого століття. Метою цього експерименту була демонстрація ключових проблем квантової фізики.

Згідно з теоріями квантової фізики, субатомні частинки можуть існувати одночасно в різних станах. Але це триває доти, доки вони не взаємодіють із зовнішнім світом. Простіше кажучи, поки за ними не спостерігають вчені. Коли ж за ними ведеться спостереження, ці частки переходять в один зі своїх можливих станів.

Шредінгер запропонував свій уявний експеримент, щоб показати абсурдність квантової теорії. Адже виходить, що кіт, який замкнений у ящику може бути одночасно і живим, і мертвим, допоки спостерігач не відкриє ящик і не порушить квантову суперпозицію атомів.

Теорія Бекенштейна

Але виявилося, що квантові частинки все ж таки існують одночасно у двох різних станах, тоді як у ящику кіт може бути мертвим незалежно від дій спостерігача. І австралійські вчені вважають, що чорні діри так само мають такі квантові властивості, як і квантові частинки.

Першим хто висунув теорію про те, що чорні діри можуть мати квантові властивості, був фізик Джейкоб Бекенштейн. Він вважав, що якщо чорна діра визначається своєю масою, то її квантова суперпозиція повинна означати, що чорні діри можуть мати кілька мас, які потрапляють у певні співвідношення.

"Наші результати показують, що теорія Бекенштейна вірна. Ми дуже здивовані отриманим результатам, адже вони несподівані", — каже Фу.

Дане дослідження не наблизило вчених до повного розуміння того, що відбувається всередині чорних дір, але в будь-якому випадку це дуже цікавий результат.

Як вже писав Фокус, під час дослідження чорних дір астрономи виявили незвичайне явище, яке не можуть пояснити наявні теорії.

Про те, що астрономи виявили на околицях Землі величезну чорну діру, яка є можливо найближчим подібним об'єктом до нас, Фокус також писав.