• РЕГИСТРАЦИЯ

Новая теория может ответить на вопрос: что происходит внутри чёрной дыры

6 3906

Существует распространенное мнение, что на краю черной дыры находится черный ход Вселенной — выход из реальности в новое царство, где фундаментальные законы природы вроде времени больше не работают привычным для нас образом. Что происходит, когда вы пересекаете эту границу, остается загадкой, над которой ведущие ученые мира размышляют уже несколько десятилетий.

Недавно в Париже получила огласку работа, которая предлагает решение: взглянуть на черные дыры несколько другим образом.

Предпринимая новый подход к этой старой проблеме, новая теория постулирует, что, во-первых, нет никакого черного хода Вселенной. Вместо этого черные дыры являются телами, в которые нельзя проникнуть, своего рода «пушистые клубки» (fuzzball).

Эти шары и представляют собой новые черные дыры.

Самир Матур, профессор физики Университета штата Огайо и единственный автор статьи, говорит, что по мере приближения к этому шару ваше тело будет уничтожено, но, как ни странно, вы не умрете. Вы будете преобразованы в копию самого себя, своего рода голограмму, которая навсегда останется на поверхности этого шара.

Матур описывает поверхность как скорее расплывчатый регион пространства, нежели гладкую и понятную структуру, отсюда и название «пушистый клубок». Когда он впервые анонсировал свою теорию в 2003 году, она вызвала интерес у научного сообщества, поскольку предложила решение устоявшегося парадокса черных дыр.

Этот парадокс изначально был обнаружен астрофизиком Стивеном Хокингом больше 40 лет назад, и с тех пор ученые безуспешно пытаются объяснить его. При всем этом оригинальные вычисления Матура не вступают в противоречие с другими устоявшимися теориями, описывающими природу черных дыр. Ученый провел больше 15 лет, оттачивая и проверяя свой аргумент.

Теперь его последняя работа делает значительный шаг вперед, предполагая, что его картина черных дыр как голографических копировальных машин Вселенной, будучи весьма странной, может означать, что эти пушистые клубки в полной мере отражают то, как ученые должны относиться к загадочным космическим творениям, чтобы лучше понимать их поведение.

Некоторые ученые скептически относятся к выводам Матура. Хотя они и поддерживают новый взгляд на черные дыры, никто не верит, что можно выжить при сближении с «пушистым комом»: все погибнет в огненной смерти.

Экзотическими черные дыры также делает их мощное гравитационное притяжение, выступающее своего рода глубоким колодцем в космосе, искривляющее пространство и время вокруг и внутри.

Кроме того, это притяжение имеет право хватать все, что подойдет слишком близко, включая свет. Это означает, что если что-то провалится в этот колодец, вернуться оно уже не сможет, а это, в свою очередь, делает практически невозможным определение границы черной дыры.

Это не остановило Хокинга от первой попытки найти некоторые ответы в начале 70-х. В отличие от Матура, Хокинг обрисовал черные дыры с черными ходами, через которые засасывается материал под действием притяжения. Хокинг начал исследовать, что происходит сразу за этой дверью, за мгновения до пересечения границы и погружения в вечность.

В 1976 году он обнаружил, изучая хорошо установленные еще Альбертом Эйнштейном и Полем Дираком законы физики, нечто невероятное: черные дыры не только поглощают материал через черные ходы. Они также излучают некоторую форму радиации.

Надоедливый парадокс

Хотя на тот момент это открытие было невероятным — излучение было названо в честь Хокинга — оно породило вопрос, так называемый информационный парадокс черной дыры, который ученые разбирают до сих пор.

Матур считает, что положил ему конец своей теорией «пушистого комка».

Согласно теории Хокинга, излучение Хокинга генерируется всем, что попадает в черную дыру. Часть попадающего выплевывается обратно, тогда как остальное оказывается в ловушке внутри черной дыры и теряется навеки. Отсюда возникает парадокс: одно из фундаментальных понятий физики утверждает, что никакая материя во Вселенной не может быть полностью потеряна или уничтожена, что прямо противоречит оригинальному утверждению Хокинга. Сегодня ученые, в том числе и Матур, все еще убеждены, что излучение Хокинга остается правдоподобным компонентом черных дыр, хотя оно до сих пор не наблюдалось.

Спустя 30 лет у Хокинга так и не появилось убедительного решения парадокса, им же и открытого, но у Матура — вполне. Просто последний ученый решил представить черные дыры твердой поверхностью, у которой нет черных ходов.

Решение информационного парадокса

Черные дыры в виде пушистых комков, представленные Матуром, являются непроницаемыми, а значит, и не имеют области, в которой материал может попасть внутрь. Вместо этого любой объект, притянутый гравитационным притяжением черной дыры, упадет на ее поверхность.

Когда происходит подобное, в форме голограммы создается почти идеальная копия объекта. Эта голограмма начинает жизнь на поверхности черной дыры, тогда как оригинал копии съедает «пушистый комок».

«Оригинал копии уничтожается. Точнее, данные, составляющие оригинал, преобразуются в новую форму, в форму данных на поверхности пушистого комка, — рассказал Матур в письме Business Insider. — Когда материя падает на ее поверхность, эта поверхность приобретает энергию и расширяется».

Когда Матур впервые изучал эту теорию на рубеже веков, его оригинальные расчеты предполагали, что ваш голографический близнец будет точной копией оригинала. Тем не менее другие ученые утверждают, что точную копию создать невозможно, поскольку Вселенная стремится к несовершенству.

Последний труд Матура разрешает эту проблему, демонстрируя, как может быть возможна немного измененная копия. С этого момента Матур решил обойти информационный парадокс черной дыры двумя способами:

Удаляя экзотическое составляющее внутренностей черной дыры, где волшебным образом исчезает и уничтожается навсегда информация.

Объясняя, что именно происходит с материей, которая достигает черной дыры, как все это сохраняется и почему ничего не теряется.

«Структура пушистого комка разрешает этот парадокс; по этой причине я и верю в эту [теорию]», — говорит ученый.

Теория струн и «пушистые комки»

Чтобы объяснить свои допущения математически, Матур опирался на теоретические наработки теории струн, согласно которой все частицы во Вселенной состоят из крошечных одномерных струн, которые вибрируют и взаимодействуют между собой, создавая окружающий нас мир.

(Эта идея сама по себе противоречива, поскольку никто пока не наблюдал струну. Тем не менее теория струн предлагает массу удобных решений некоторым необъяснимым явлениям и обеспечивает удобный математический аппарат).

Черные дыры Матура по сути являются гигантскими шарообразными скоплениями струн. Поэтому теоретически, когда объект касается поверхности этого «пушистого комка», его масса преобразуется в свет, создавая голографическую копию предыдущего состояния. Впрочем, другие теоретики струн не согласны с такой трактовкой.

Продолжая логику Матура, группа физиков Калифорнийского университета в 2012 году предположила, что все, что упадет на поверхность «пушистого комка», немедленно «сгорит в огне» и умрет. Теория такого «файрвола» разделила научное сообщество на сторонников пушистых комков и сторонников файрвола.

Единственным способом решить это был бы научный эксперимент.

«Довольно сложно проверить структуру пушистого комка напрямую из эксперимента, — сообщил Матур. — Один из таких способов — если мы сможем создать крошечные черные дыры на ускорителе частиц».

Ускорители частиц сталкивают частицы вместе почти на скорости света, и это может воссоздать экстремальные условия, которые напомнят раннюю Вселенную. Сможет ли самый мощный ускоритель в CERN произвести черные дыры, пока неизвестно наверняка.

Несмотря на это, группа ученых, поддерживающих идеи Матура, растет по всему миру. Чем дальше в лес, тем больше шансов, что мы что-то да узнаем.

источник

Я уже на Марсе попиваю сок. Вы там скоро?

    Что ж ты, джентльмен, сдал назад?

    Так вот почему британцы вдруг резко расхотели  отправлять наземные войска на Украину? The Times приводит сегодня слова коммодора авиации Блайта Кроуфорда, который до прошлой недели...

    Попову дали пять лет. На СВО? "Нет вакансий!" А он журналистам: "Спасибо, ребята"
    • Beria
    • Вчера 10:49
    • В топе

    Тамбовский гарнизонный суд дал генералу Ивану Попову 5 лет. С отбыванием в колонии общего режима. А ещё, по решению суда, экс-командарм должен выплатить штраф в 800 тысяч рублей. В этом деле, к...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Gagarin 21 апреля 20:48

      Двойники Земли: сколько их в Млечном Пути

      Международная команда астрономов разработала инновационный алгоритм машинного обучения, способный с высокой точностью выявлять потенциально обитаемые экзопланеты. Как сообщается, после завершения этапа обучения искусственный интеллект (ИИ) идентифицировал около четырех десятков реальных звездных систем, в зонах обитаемости которых с большой вероятностью могут н...
      381
      Gagarin 19 апреля 10:31

      Бюджет NASA на науку планируется сократить на 50%

      Об этом давно говорили, но теперь все уже официально: администрация Трампа намеревается серьезно сократить бюджет NASA — c 25 до 20 миллиардов долларов. Об этом свидетельствует проект бюджетного запроса на 2026 год. Что любопытно, еще недавно представители NASA говорили, что это не более как нелепые слухи, которым естественно нельзя верить.   ...
      109
      Gagarin 18 апреля 16:57

      Космические изгои. Что такое планеты-сироты и откуда они берутся

      Давайте проведём мысленный эксперимент: представим себе какую-нибудь планету. Кто-то, вероятно, вспомнит реальную планету Солнечной системы. А кто-то — один из миров научной фантастики: пустынный Арракис, огненную Крематорию или цветущую Пандору.   Визуализации могут быть очень разными — но в них наверняка есть одна общая деталь. Считается, ...
      594
      Gagarin 18 апреля 10:44

      Никто не верил, а она смогла. Россия запустила "Русский Старлинк"

      Мало, кто знает, но у России не так давно появился "свой Русский Старлинк". Причём не на бумаге, а реально. Уже работает. Многие не верили, некоторые посмеивались, а иные и вовсе хихикали во всё горло. А зря. Итак, четыре года назад в России открылось "БЮРО 1440". Они решили создать для России группировку орбитальных спутников и покрыть...
      1016
      Gagarin 16 апреля 12:55

      Как изменится человек поселившись на Марсе

      Если марсиане не существуют, то рано или поздно они точно появятся — так считает профессор физики Брайан Кокс (Brian Edward Cox) из Университета Манчестера. Он уверен, что люди, поселившиеся на Красной планете, со временем станут разительно отличаться от своих земных собратьев из-за особых условий жизни. Разумеется, обосновавшись на другой планете, где ус...
      1338
      Gagarin 12 апреля 10:50

      На Марсе высадится сибирский кедр — на зависть Маску

      Братья по разуму — под наблюдением, бандеровцы в зоне СВО — тем более Фото: Roscosmos / Global Look Press В честь Дня космонавтики ведущие российские учёные рассказали о ближайших исследованиях, которые планируется провести на Земле (с орбиты) и на других планетах. Непростую миссию —...
      318
      Gagarin 10 апреля 19:46

      На спутнике Юпитера нашли следы выходящей на поверхность воды

      На покрытой льдом луне Юпитера Европе обнаружили вещество, которое явно совсем недавно оказалось на поверхности: оно еще почти не тронуто космической радиацией. По мнению планетологов, в некоторых местах вода замерзла буквально несколько дней назад. Это еще один аргумент в пользу гипотезы о существовании внутри спутника подледного океана. С тех пор как астроном...
      315
      Gagarin 3 апреля 10:45

      Смоделирован худший сценарий полёта на Марс

      Еще одна побочная напасть при полете к Марсу — космонавты, пока долетят, могут поседеть или даже облысеть.   «При длительном пребывании в условиях невесомости у человека повышается активность генов, замедляющих рост волос. Микрогравитация также может усилить окислительный стресс в клетках волосяных стержней, способствуя их поседению. Члены э...
      649
      Gagarin 30 марта 13:36

      ВСУ решили создать космические войска

      Минобороны Украины создало управление космической политики, которое организует взаимодействие государственных и частных компаний, а также ученых с силами обороны и будет способствовать созданию космических войск, сообщила замминистра обороны по цифровизации Екатерина Черногоренко.   «У нас есть закон о космической деятельности, который говорит, чт...
      278
      Gagarin 27 марта 12:40

      Миф о карандаше или чем пишут в космосе

      Помните такой анекдот или байку времен СССР, что мол американцы потратили миллионы долларов на разработку специальной чернильной ручки для NASA, которая могла бы писать в невесомости. В СССР якобы решили вопрос просто и эффективно, выдав космонавтам обычные грифельные карандаши. На самом деле тут есть и выдумка и истина… В NASA и на самом деле денег н...
      1146
      Gagarin 19 марта 17:52

      Несколько безумных фактов о чёрных дырах

      Чёрные дыры — это самые жуткие и загадочные «монстры» космоса. Представьте космический пылесос, который засасывает даже свет. Но это лишь начало их безумия! Представьте, что вы подлетаете к чёрной дыре. Сначала время замедлится, как в замедленной съёмке, а пространство вокруг искривится. Затем вас затянет в водоворот из звёзд, газа и планет, к...
      1609
      Gagarin 14 марта 10:56

      Вода во Вселенной настолько древняя, что образовалась вскоре после Большого взрыва

      Команда ученых из Портсмутского университета совершила открытие, которое может революционизировать наше понимание происхождения жизни во Вселенной. Согласно исследованию, проведенному под руководством астрофизика доктора Дэниела Уолена, было доказано, что вода присутствовала в космосе уже через 100–200 миллионов лет после Большого взрыва, что значительно ран...
      398
      Gagarin 13 марта 14:47

      У Сатурна нашли еще 128 спутников

      Астрономы нашли, ни много ни мало, целых 128 новых спутников Сатурна — и еще 2 миллиона на подходе. Теперь официально подтвержденный размер его спутникового семейства состоит из 274 лун. Юпитер с его скромными 95 спутниками остался далеко позади. Про Уран и Нептун с их 28 и 16 спутниками соответственно и вообще говорить нечего. Надо понимать, чт...
      459
      Gagarin 11 марта 14:04

      Несколько проблем с Falcon 9 замедляют запуски SpaceX

      За последний год компания SpaceX столкнулась с рядом проблем с ракетой Falcon 9 и теперь вынуждена приостановить некоторые запуски. Несколько миссий откладываются, и из-за жесткого графика SpaceX это сказывается на всех остальных запусках. Это связано с тем, что, помимо расследования недавних аварий, инженеры также должны были отремонтировать ракеты Falcon 9, пред...
      474
      Gagarin 8 марта 11:02

      Почему наша галактика называется именно Млечный Путь?

      Млечный путь — спиралевидная галактика, в которой расположена Солнечная Система, а то есть наш дом. Он имеет очень сложную структуру, а также не совсем привычную для галактик форму. И благодаря этому так по-особенному воспринимается на небе. Само название Млечный Путь, пусть и выглядит достаточно поэтично, имеет в себе греческие корни происхождения, также...
      767
      Gagarin 4 марта 17:18

      Сколько Гагарин заработал за свой первый полет?

      Не так давно увидел фото с Гагариным и несколько удивился. Видимо раньше не часто подобные фото печатались в газетах и журналаз. А на нем 1965 год, во время посещения французской ракетно-космической фирмы Matra, которая в те времена также занималась выпуском автомобилей, Юрию Гагарину приглянулся компактный спорткар Matra-Bonnet Djet V — легкое (660 кг) 2-ме...
      1072
      Gagarin 2 марта 20:46

      Возможный взрыв астероида в атмосфере Земли не затронет Россию

      Как отметил астроном Леонид Еленин, под воздействие могут попасть зона Атлантики, экваториальная Африка и юг Азии   Территория России, по данным последних расчетов, не попадает под воздействие взрыва, который возможен в 2032 году из-за столкновения астероида 2024 YR4 с Землей, сообщил в интервью ТАСС астроном Леонид Еленин, научный сотрудник Института...
      517
      Gagarin 1 марта 10:40

      Китайский марсоход нашел на планете следы существования древних океанов

      Китайский марсоход «Чжужун» обнаружил подземные доказательства существования древних океанов в средних и низких широтах Марса, передает Центральное телевидение Китая. Ученые из Китая, используя собранные марсоходом «Чжужун» данные, обнаружили, что в районе посадки марсохода в южной части равнины Утопия в северном полушарии Марса «и...
      445
      Gagarin 26 февраля 12:42

      Сколько сможет прожить человек на Марсе без скафандра?

      В наше время идея колонизации Луны и Марса людьми уже не представляется абсолютной фантастикой, а воспринимается как дело будущего, хоть и довольно отдаленного. При этом все понимают, что без скафандров выжить на поверхности этих планет человек не может. А что случится, если такое все же произойдет?   Без скафандра на Луне Естественный спутник Зем...
      1574
      Gagarin 23 февраля 10:44

      Открытие по ошибке: как астрономы нашли Плутон

      18 февраля 1930 года молодой американский астроном Клайд Томбо занимался тем же, чем и практически весь предыдущий год. Он поместил в прибор под названием блинк-компаратор две фотопластинки и начал сравнивать их. Так он надеялся увидеть небольшую сместившуюся точку, которая в теории должна была соответствовать неуловимой планете Икс. Томбо уже находил подобные точки, ...
      626
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика