стоп-кадр YouTube
Первые знания физиков о черных дырах были получены благодаря «петлевой квантовой гравитации» — теории, которая использует квантовую механику, чтобы «вывести» гравитационную физики за пределы общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Петлевая квантовая гравитация открывает новую парадигму в современной физике. Теория стала основной при изучении экстремальных космологических и астрофизических явлений в таких объектах, как черные дыры, где уравнения общей теории относительности перестают работать.
В предыдущей работе по петлевой квантовой гравитации был проанализирован квантовый характер Большого взрыва, а сегодня Абхай Аштекар, Хавьер Олмедо и Парамприт Сингх применили эти результаты к природе черных дыр.
«Лучшая теория гравитации, которую мы имеем сегодня, — общая теория относительности, но у нее есть свои ограничения», — сказал Аштекар. «Например, общая теория относительности предсказывает, что во Вселенной есть места, где гравитация становится бесконечной, а пространство-время просто заканчивается. Мы называем эти места сингулярностью. Но даже Эйнштейн согласился, что это ограничение ОТО обусловлено тем, что она игнорирует квантовую механику», — пояснил он.
В центре черной дыры гравитация настолько сильна, что согласно ОТО, пространство-время в ней искривляется так, что в конечном итоге кривизна превращается в бесконечность. В результате возникает так называемый предел, за которым физики больше не существует — сингулярность.
Другим примером сингулярности является Большой взрыв. Спрашивать, что произошло до Большого взрыва в рамках теории относительности — бессмысленно, поскольку пространство-время заканчивается, и нет никакого «до». Но изменения в уравнениях Эйнштейна, которые учитывали квантовую механику через петлевую квантовую гравитацию, позволили исследователям расширить физику за пределы Большого взрыва и прийти к новым выводам. В двух последних работах сделано то же самое для сингулярности черной дыры.
«Основой петлевой квантовой гравитации является открытие Эйнштейном того факта, что геометрия пространства-времени — это не просто этап, на котором возникают космические события, а сама физическая сущность, которую можно преломить», — сказал Аштекар. «Как и физические объекты, геометрия пространства-времени состоит из некоторых фундаментальных единиц так же, как материя состоит из атомов. Эти единицы под названием “квантовые возбуждения” на несколько порядков меньше, чем могут обнаружить современные технологии, но у нас есть точные квантовые уравнения, которые предсказывают их поведение.
Одно из лучших мест для поиска их эффектов находится в центре черной дыры», — добавил он.
Согласно ОТО, в центре черной дыры гравитация становится бесконечной, поэтому все, что в нее входит, включая информацию, необходимую для физических расчетов, теряется. Это приводит к знаменитому «информационному парадоксу», с которым физики-теоретики борются уже более 40 лет. Тем не менее, поправки петлевой квантовой гравитации учитывают силу внутриатомного отталкивания, которая может преодолеть даже самую сильную гравитацию, и, следовательно, «позволить» физике там существовать. Данный вывод открывает перед учеными возможность доказать, что никакой потери информации в центре черной дыры не происходит.
Интересно, что хотя квантовая гравитация петли продолжает работать там, где нарушается общая теория относительности — сингулярность черной дыры, Большой взрыв — ее расчеты довольно точно соответствуют расчетам ОТО в менее экстремальных обстоятельствах вдали от сингулярности.
«Действительно, очень много ученых исследовали квантовую природу сингулярности черной дыры за последнее десятилетие, но либо сингулярность преобладала, либо механизмы, которые ее решали, вызывали неестественные эффекты. Наша новая работа свободна от всех этих ограничений», — заключил Сингх.
Добавляйте CСб в свои источники дзен
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Картина дня
Минпросвещения предлагает включить в «белые списки» образовательные сайты
Владельцев сайтов в российском сегменте интернета могут обязать регистрироваться через «Госуслуги»
США договорились с Минском об освобождении еще 250 заключенных в обмен на отмену очередной порции санкций
Илью Ремесло срочно госпитализировали в психбольницу в Санкт-Петербурге
Минюст предложил привлекать осужденных в СИЗО к оплачиваемому труду на производствах
Школьник напал с ножом на своего одноклассника в Подмосковье
Маша Распутина может лишиться дома из-за иска бывшей жены своего супруга
Наши публикации
На продолжение трамповской "Эпической ярости" Пентагон запросил еще 200 миллиардов
Театр абсурда: суд в Польше одобрил экстрадицию археолога Бутягина в Украину
Главного думского апологета блокировок депутата Свинцова единогласно исключили из партии
Женщин, не планирующих заводить детей, могут направить к психологу, но добровольно
Глава контртеррористического центра США публично обвинил Трампа в ненужной стране войне и ушел в отставку
Госсовет Татарстана предложил Думе наказывать граждан и СМИ штрафами даже за намеки на виновность до решения суда
Самарский министр предупредил, что мошенники создают фейковые аккаунты и пишут от его имени в Max
Слухи, скандалы, сплетни
Суд назначил Елене Товстик психолого-психиатрическую экспертизу
Илью Ремесло срочно госпитализировали в психбольницу в Санкт-Петербурге
Дочь Захарова о Распутиной: "Вчера Машу показывали с охраной и Rolls-Royce, а теперь она вдруг бедная женщина"
Адвокаты Валерии Чекалиной подтвердили, что она погасила долг по налогам в 176 млн
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Таких не берут в космонавты
Ученые зафиксировали самый сильный солнечно-протонный шторм за последнее десятилетие
Экипаж Crew-11 досрочно вернулся на Землю из-за болезни одного из участников миссии
Миссию Crew-11 вернут с МКС на Землю раньше срока из-за проблем со здоровьем одного из астронавтов
Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов
Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве
В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"
Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним
Туризм
Депутат Тарбаев заявил, что его слова про сбор с выезжающих за границу неправильно поняты
Китай и Вьетнам: как пользоваться общественным транспортом и где менять деньги
Китай-Вьетнам: Пять органов чувств
Песков снова прокомментировал блокировку мессенджеров
Спорт
Гондурас отказался от товарищеского матча со сборной России
Михаил Дегтярев продолжает искать варианты санкций за «вероломную смену спортивного гражданства»
Дегтярев призвал запретить въезд в Россию сменившим гражданство спортсменам
Экс-футболист ЦСКА Лайонел Адамс скончался в возрасте 31 года
Бразильский игрок мини-футбольной команды «Норникель» Алекс Фелипе умер в аэропорту Ухты
Олег Дерипаска избран на пост президента Федерации хоккея с мячом России
Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак
Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!
Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!
Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира


Ректор МФТИ сообщил об отмене встречи с Дмитрием Муратовым, поскольку возник риск провокаций
Телескоп Hubble запечатлел момент рождения новой звезды
Земля-снежок: ученые рассказали, стоит ли готовиться к новому ледниковому периоду
Ученые выяснили, как возникает сознание в мозге