Допомога армії України

Видные ученые предложили расширить классическое описание черных дыр

Ілько Северин, Вєсті-UA.net
6-12-2016, 16:00 /
Читать на русском
Видные ученые предложили расширить классическое описание черных дыр
Сделать это предлагается при помощи введения новых законов сохранения
1.5т

Физики-теоретики Стивен Хокинг, Малкольм Перри и Эндрю Строминжер предложили расширить классическое описание черных дыр. Сделать это предлагается при помощи введения новых законов сохранения, позволяющих описать гравитационные объекты при помощи гораздо большего числа параметров, чем это проводится сегодня.

Работа ученых продиктована желанием получить ответ на вопрос: теряется ли в черной дыре информация — например, сведения о поляризации падающей в нее частицы? Сегодняшняя точка зрения авторов предполагает положительный ответ, хотя пару десятилетий назад Хокинг придерживался противоположной точки зрения. Однако есть оговорка: информация, поглощенная черной дырой, хоть и не теряется, но воспроизвести ее в сколь-нибудь приемлемом для человека виде, скорее всего, не получится, сообщают Вести-UA.net.net со ссылкой на lenta.ru.

Вопрос об информационном парадоксе черной дыры имеет историю в несколько десятилетий, подробнее с ней можно ознакомиться в статье «Ленты.ру» начала 2016 года, посвященной первому совместному исследованию этого вопроса Хокингом, Перри и Строминжером. Тогда, напомним, обоснование того, что в черной дыре не теряется информация, авторы строили на двух обстоятельствах: во-первых, вакуум в квантовой гравитации не является уникальным состоянием; во-вторых, черные дыры имеют так называемые мягкие волосы.

Планковская длина равна примерно 1,62х10-35 метрам, что в 2х1020 раз меньше «диаметра» протона. Численное значение планковских единиц (длины, массы, времени и других) получается из четырех фундаментальных физических постоянных и очерчивает границу применимости современной физики.

Под квантовой гравитацией понимается теория, описывающая мир на планковском масштабе. В этом случае не получится ограничиться рассмотрением природы явления с позиций только квантовой механики или общей теории относительности — нужны оба подхода. Авторы полагают, что вакуум вблизи черных дыр в этом случае бесконечно вырожден, то есть по сути имеется не одно уникальное состояние с минимальной энергией, а бесконечный набор вакуумов, энергия которых практически не отличается друг от друга.

Такое отличие достигается за счет падения на дыру фотонов с чрезвычайно низкой энергий — именно они, по Хокингу, Перри и Строминжеру, приводят к тому, что у гравитационного объекта появляются новые параметры. Ученые пошли еще дальше и попробовали обобщить закон сохранения электрического заряда для черной дыры. В классической электродинамике такой закон может быть получен интегрированием радиальной составляющей электрического поля вокруг сферы, окружающей заряженную область. Если заряд не покидает ее, его значение не должно зависеть от времени.

Если произвести интегрирование по сфере бесконечного радиуса, закон также будет выполняться. Как заметил Строминжер, это приводит к появлению бесконечного числа новых сохраняющихся величин. Именно их подробному описанию и посвящена вторая совместная статья авторов. В новой работе ученые предложили использовать при описании гравитационных объектов супертранcляции — преобразования, которые описывают идентичные световые лучи, существующие на горизонте событий черной дыры (эти термины не стоит путать с понятиями из суперматематики). Они, как показывают расчеты, приводят к изменению суперротационного заряда черной дыры.

«Они (суперротации) представляют собой еще один вид симметрии на бесконечности, где вы не просто перемещаете световые лучи вверх и вниз, а позволяете им двигаться друг относительно друга», — сказал еще в начале 2016 года Строминжер. Заметим, что в рамках стандартного формализма Арновитта-Дезера-Мизнера, популярного при попытках квантового рассмотрения пространства-времени вблизи черных дыр, используются лишь масса, импульс, момент импульса и специальные заряды — в частности, электрический. По мнению авторов, суперротационные заряды должны дополнить описание черных дыр и, в частности, именно в них может скрываться информация, которую уносит в гравитационный объект падающий в него фотон.

Что же думают о работе Хокинга, Перри и Строминжера их коллеги? Физик-теоретик Гэри Хоровиц из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в рецензии к первой работе отмечал, что исследование ученых по сути не решает информационную проблему черных дыр. По его мнению, для этого есть несколько причин. Во-первых, проведенный учеными анализ должен быть воспроизведен не только для фотонов — частиц, не имеющих массы и участвующих в электромагнитном взаимодействии, но и для гравитации, с которой между тем фотоны напрямую не взаимодействуют. Во-вторых, по мнению Хоровица, мягкие волосы, по всей видимости, не воспроизводят всю информацию, которую поглощает черная дыра при падении в нее частицы.

Гораздо дальше идет другой физик, чех Любош Мотль, ранее работавший над теорией струн в Гарвардском университете. По его мнению, исследования Хокинга, Перри и Строминжера принципиально неверны, поскольку основываются на представлениях квантовой теории поля, существовавших несколько десятилетий назад. Авторы используют формализм локальной квантовой теории поля, который, по мнению Мотля, неприменим к черным дырам. Мотль полагает, что решающее влияние на исследование оказывает авторитет Хокинга, с которым сейчас никто не видит смысла вступать в спор.


Що ви робите зараз, щоб допомогти своїй державі?
Останні новини
10:37
Кулеба назвав єдину перевагу Росії у війні проти України
22
10:19
Збільшення доходу подарують зірки трьом Зодіакам у липні 2022 року
298
10:02
Справді прорвалися і на широкому фронті йдуть уперед, - Арестович про успіх РФ у Луганській області
636
09:48
Спека та грозові дощі: прогноз погоди на вихідні
330
09:29
Наступ окупантів під Бахмутом зупинено: ранкове зведення Генштабу
309
09:11
Залужний назвав найбільш загрозливий напрямок у війні з Росією
936
08:58
Росія вдарила ракетами одразу по кількох областях України: хто отримав "прильоти"
1.2т
08:41
Кремль втягує Білорусь у війну: диверсанти РФ готові підривати житлові будинки
419
08:23
Астрологи назвали три "психічні" знаки Зодіаку
872
08:05
Наступ окупантів, швидше за все, зупиниться найближчими тижнями - аналітики
816
07:47
"Лондон бомбитимуть першим": у Держдумі погрожували Третьою світовою
653
07:29
Боїться власної тіні: Максакова розповіла про можливу наступницю Путіна
601
07:11
РФ вчиться на помилках: чи здатна західна зброя змінити ситуацію - прогноз розвідки США
1.1т
07:03
У Полтаві дівчині дали три роки за голі фото в обмін на донати
316
23:42
Астролог назвав єдиного наступника, кому довіряє Путін
1.1т
23:24
"РФ - агресор і злочинець", - Кулеба відповів на істерику Лаврова
873
23:06
У США підслухали у ресторані російського посла: обговорювалося "перемир'я" з Україною
2.9т
22:45
"ЗСУ заходять до Херсона": влада відреагувала на резонансні кадри
1.7т
22:27
Насувається пекельна спека: прогноз погоди до 27 червня
823
22:09
Путін проти НАТО: експерт спрогнозував подальші дії РФ
1.3т
21:47
Українців просять не розповсюджувати дані про ЗСУ, особливо на Херсонщині
576
21:29
Опубліковано список препаратів, які можуть потрапити під заборону
21:11
Естонія просто зникне: прем'єр Кая Каллас розкритикувала стратегію НАТО
842
21:03
Яку нестандартну автомобільну техніку застосовують ЗСУ на фронті
464
20:51
Залишення Сєвєродонецька та наступ на Південнобузькому напрямку - вечірнє зведення Генштабу
1.9т
20:33
На Миколаївщині окупанти замість телевежі потрапили у нужник
703
20:15
В Україні заборонили хитру політсилу: раніше називалася "Партією політики Путіна"
563
19:58
Липень принесе несподіваний дохід цим знакам зодіаку
1.1т
19:41
У Кремлі прокоментували кандидатство України в ЄС
2.2т
19:23
Індексація пенсій у липні: чи вистачить грошей у бюджеті
757
19:05
СБУ викрила агентурну мережу розвідки РФ, до складу якої входив нардеп
18:47
Евакуація з Миколаєва: що рекомендують жителям міста Кім і Сенкевич
867
18:29
Ці три знаки зодіаку незабаром чекає поворотний момент у долі
1.1т
18:11
Нардепи пропонують закріпити у законі заборону виїзду чоловіків за кордон
18:03
Подекуди йтимуть дощі: синоптик попередила про опади на вихідних
606
17:45
Вартість палива: оприлюднено актуальні ціни на українських АЗС
805
17:27
Киянин незаконно вивозив чоловіків за кордон за 10 тисяч доларів
773
17:09
Долар не втримався на місці: скільки коштує валюта в Україні 24 червня
813
Більше новин

Продовжуючи переглядати Вісті-UA.net Ви підтверджуєте, що ознайомилися з Політикою конфіденційності і погоджуєтеся з використанням файлів cookie