25 мая, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Ученые: «Квантовые волосы» могут решить парадокс Хокинга о черной дыре

Информационный парадокс черных дыр Стивена Хокинга сбивает с толку ученых уже полвека и заставляет некоторых усомниться в фундаментальных законах физики. Теперь ученые говорят, что они, возможно, решили печально известную проблему, показав, что черные дыры обладают свойством, известным как «квантовый волос».

Если это правда, это было бы огромным прогрессом в теоретической физике.

Профессор Ксавье Кальметт из Университета Сассекса, руководивший работой, сказал, что после десятилетней работы над математикой, лежащей в основе проблемы, его команда за последний год добилась быстрого прогресса, что вселило в них уверенность в том, что они, наконец, решили проблему. .

«В научном сообществе обычно предполагалось, что разрешение этого парадокса потребует масштабного сдвига парадигмы в физике, вызвав возможную переформулировку либо квантовой механики, либо общей теории относительности», — сказал Кальметт. «Что мы обнаружили — и я думаю, что это особенно интересно — так это то, что в этом нет необходимости».

Парадокс Хокинга резюмируется следующим образом: правила квантовой физики гласят, что информация сохраняется. черные дыры Это бросает вызов этому закону, потому что, как только объект попадает в черную дыру, он исчезает навсегда — вместе с любой закодированной в нем информацией. Хокинг определил этот парадокс и на протяжении десятилетий продолжал сбивать ученых с толку.

Было предложено множество решений, в том числе «теория брандмауэра», в которой информация предположительно сгорает перед попаданием в черную дыру, «теория пушистых шаров», в которой считалось, что черные дыры имеют размытые границы, и различные ветви теории струн. Но большинство этих предложений требовало переписывания законов квантовой механики или теории гравитации Эйнштейна, двух столпов современной физики.

Парадокс Стивена Хокинга десятилетиями ставил в тупик ученых. Фотография: Triton / Kobal / Shutterstock / Sky Documentary

Напротив, теория квантовой поэзии претендует на разрешение парадокса, преодолевая разрыв между общей теорией относительности и квантовой механикой, используя новую математическую формулу.

Название является намеком на мнение, основанное на классической физике, что черные дыры можно считать удивительно простыми объектами, определяемыми только их массой и скоростью вращения. Предсказание о безликих лысых черных дырах с 1970-х годов называют «теорией безволосости».

Кальметт и его сотрудники считают, что черная дыра более сложна — или волосатая. Они предполагают, что когда материя коллапсирует в черную дыру, она оставляет слабый отпечаток в ее гравитационном поле. Этот отпечаток называется «квантовым волосом», и авторы говорят, что он обеспечит механизм сохранения информации во время коллапса черной дыры. Согласно этой теории, две черные дыры с одинаковыми массами и радиусами, но с разной внутренней конфигурацией, будут иметь очень тонкие различия в своих гравитационных полях.

«Наше решение не требует спекулятивной идеи; вместо этого наше исследование демонстрирует, что две теории можно использовать для последовательных расчетов черных дыр и объяснения того, как хранить информацию без необходимости в радикально новой физике».

Нет очевидного способа проверить теорию астрономическими наблюдениями — гравитационные флуктуации слишком малы, чтобы их можно было измерить. Но теория, скорее всего, подвергнется тщательному анализу со стороны теоретического сообщества.

Профессор Тоби Уайзман, физик-теоретик из Имперского колледжа Лондона, назвал статью «хорошей работой», но не был убежден, что она разрешила парадокс многолетней давности.

Важно отметить, что в статье предполагалось, что можно получить некоторую дополнительную информацию о том, что находится внутри черной дыры, но это не показало, что это явление может объяснить всю, казалось бы, недостающую информацию. «Они не появились, и в этом суть противоречия», — сказал он.

«Я чувствую, что для того, чтобы действительно разрешить этот парадокс, вы должны полностью понять, как сочетаются квантовая механика и гравитация», — сказал он. «Они рассматривают небольшие исправления, но не всю смесь двух».

Кальметт сказал: «Когда у вас есть серьезное заявление, вы должны его поддержать. Людям потребуется некоторое время, чтобы полностью принять это. Ирония существует уже давно, и над этим работают известные люди во всем мире». годами.»

Работа была опубликована в журнале Physical Review Letters.

READ  Некоторые вакцинированные студенты из Гайаны не могут поехать в T&T - News Room Guyana