Учени показаха, че черните дупки не унищожават всичко вътре в себе си

От години учените вярват, че когато една черна дупка умре, всичко в нея се унищожава. 

Но ново изследване показва, че информацията и всичко останало зад хоризонта на събитията всъщност не се унищожава, а бавно изтича навън. Това се случва по време на по-късните етапи на изпаряването на черната дупка. Учените са комбинирали лъчението на Хокинг с математически средства и мощни компютри, за да създадат симулация, която показва кога информацията влиза и излиза от една черна дупка. 

Преди четиридесет години известният теоретичен физик Стивън Хокинг обяви, че черните дупки се изпаряват и се свиват, защото излъчват радиация, припомнят от  Мичиганския щатски университет.

Но след като ентусиазмът от новата теория избледнява, физиците започват да задават въпроси за информацията и за всичко друго вътре в черната дупка. И по точно - къде отива всичко, когато черната дупка умре. 

„Изучаваме динамиката на черните дупки, моделирана от трилинейния оператор на Хамилтон, чиято полукласическа граница поражда лъчението на Хокинг“, се казва в научния труд, публикуван в журнала „Ей Пи Ес физикс“. 

Възможно ли е да се оцелее в черна дупка?

„Подробно числено уравнение на абстрактния линеен интеграл на матрицата S показва, че отделянето е точно в постоянната граница, което означава, че квантовата информация идеално се прехвърля от черната дупка в излъчваните частици.“

Според множество физични изчисления всичко в черната дупка просто изчезва, но тази идея „нарушава основните закони на физиката и създава един от парадоксите за изпаряващите се черни дупки, които така и никой все още не е разрешил“.

„Въпросът никога не бе решен, защото уравнението на Хокинг не можеше да демонстрира ефекта на лъчението (лъчението на Хокинг) върху самата черна дупка“, казва Крис Адами, професор по физика и астрономия в Мичиганския щатски университет. 

„Физиците предполагаха, че след време черната дупка ще се свие, тъй като лъчението на Хокинг отнема масата на черната дупка. Но никой не можеше да провери и докаже това чрез математически изчисления.“ 

Стивън Хокинг: ”Има изход от черните дупки”

Известният теоретичен физик Стивън Хокинг / dailymail.co.uk

Единственият начин да се докаже уравнението за изпарението на черната дупка бе, ако можеше да се разработи теория, която комбинира общата теория на относителността на Айнщайн с основната идея на квантовата теория на полето. Адами и Камил Брадлър от Университета на Отава разработват нова теория, която им позволява да покажат жизнения цикъл на черната дупка в продължение на дълъг период от време.

Двамата смятат, че информацията и всичко останало вътре не се унищожава заедно с черната дупка, а бавно изтича навън, докато черната дупка се изпарява. 

Това проучване противоречи на дългогодишното мнение, че е невъзможно цялата квантова информация да остане във вътрешността на черната дупка, докато тя се свива до съвсем малки размери. Следователно, досега се смяташе, че всичко вътре бива унищожено. 

Двамата учени обаче не създават теория на квантовата гравитация, а просто използват една по-нова версия на теорията на Хокинг. 

Чрез математически инструменти и много мощни компютри, те са успели да симулират за продължителни периоди от време черни дупки. И са открили информация извън дупките.

Това им позволява да разберат как една черна дупка си взаимодейства с лъчението на Хокинг.  

Черните дупки можели да се превърнат в бели

„За да напишем това уравнение, трябваше да предположим как черната дупка взаимодейства с лъчението на Хокинг, което я заобикаля“, казва Адами. „Причината е, че в момента не съществува теория на квантовата гравитация, която може да покаже такова взаимодействие“. 

„Въпреки това, явно предположението ни е било вярно, защото нашият модел е еквивалентен на теорията на Хокинг в границата на фиксираните, неизменни черни дупки.“ 

„Докато нашият модел е именно това - един модел, успяхме да покажем, че всяко едно квантово взаимодействие между черните дупки и лъчението на Хокинг вероятно има същите свойства като нашия модел“, казва Брадли.

Демонстрирана е отново идеята за „кривите на Пейдж“, която много физици, занимаващи се с черните дупки, се опитват да докажат. 

Тази теория, кръстена на физика Дон Пейдж от Университета на Албърта, предлага идеята за кривите, които показват как квантовата информация първо влиза, а след това излиза от черната дупка. И Адами и Брандлър за пръв път демонстрират уравнение, което пресъздава подобни криви.

Учени потвърдиха гравитационните вълни на Айнщайн Чуйте звука на гравитационните вълни [видео]