Парадокс чорної діри Стівена Гокінга отримав розв'язання: пов'язано з нелюбимим явищем Ейнштейна

Ніщо не повинно залишати горизонт подій чорної діри, але нова теорія припускає, що з неї відбувається таємний витік інформації. Цей витік проявлятиметься в ледве помітних сигнатурах у гравітаційних хвилях і вчені знають, як їх виявити. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.

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

У 1976 році фізик Стівен Гокінг зробив дуже важливе відкриття. Він довів, що чорні діри не повністю чорні, а випускають невелику кількість випромінювання. З плином часу чорні діри випускають так багато випромінювання, що повністю зникають. Це відкриття створило дуже велику проблему. Інформація надходить у чорні діри, коли вони поглинають матерію, і ця інформація не може вийти з чорної діри. Але випромінювання Гокінга не несе із собою жодної інформації. То що ж відбувається з нею, коли чорна діра зникає?

Ця проблема отримала назву інформаційний парадокс чорної діри, і він багато десятиліть не дає спокою фізикам. За останні кілька років було створено кілька потенційних рішень парадокса чорної діри.

Одне з таких рішень відоме, як гіпотеза ненасильницької нелокальності. Згідно з гіпотезою, внутрішня частина чорних дір пов'язана з їхньою зовнішньою частиною за допомогою квантової нелокальності, в якій частинки мають один і той самий квантовий стан незважаючи на відстань, яка їх розділяє, тобто вони перебувають у стані квантової заплутаності. Це явище Альберт Ейнштейн називав моторошною дією на відстані.

Ця нелокальність є ненасильницькою, тому що жодна енергетична подія, така як злиття, не спричиняє створення гравітаційної хвилі. Це пульсації в просторі-часі за межами чорної діри. Найімовірніше гравітаційна хвиля створюється за допомогою квантових зв'язків між внутрішньою і зовнішньою частиною чорної діри.

Якщо ця гіпотеза правильна, то простір-час навколо чорних дір містить ледве помітні пульсації, які не є повністю випадковими. Вони пов'язані з інформацією всередині чорної діри. Коли чорна діра зникає, то інформація зберігається за її межами. Таким чином це вирішує інформаційний парадокс чорної діри.

Автори нового дослідження вважають цю гіпотезу вірною і з'ясували, як можна її перевірити. Фізики виявили, що нелокальні квантові зв'язки не просто залишають відбиток у просторі-часі навколо чорної діри, вони також залишають слід у гравітаційних хвилях, які виникають під час злиття чорних дір. Ці сліди існують як маленькі коливання поверх основного сигналу гравітаційної хвилі, але в них є унікальний спектр. Тому потрібно виділити цей прихований сигнал у гравітаційній хвилі.

Фізики з'ясували, що наявні детектори гравітаційних хвиль, як-от LIGO і Virgo, не мають достатньої чутливості, щоб визначити, чи є ненасильницька нелокальність точним рішенням інформаційного парадоксу чорної діри. Але детектори наступного покоління, які наразі проєктуються і будуються, можуть зробити це.

Як уже писав Фокус, політ на Марс за два місяці незабаром стане реальністю. Дві американські компанії об'єднали зусилля для створення електричного двигуна, що отримує енергію від ядерного реактора.

Також Фокус писав про те, що в NASA знайшли причини першої в історії катастрофи літального апарату на Марсі. Також вчені показали новий марсіанський вертоліт.

Ще Фокус писав про те, що астрономи побачили, як струмінь гігантської чорної діри врізався в невідомий об'єкт у космосі.