Стивън Хокинг предложи революционно ново тълкуване на черните дупки

Стивън Хокинг предложи революционно ново тълкуване на черните дупки

© Associated Press

Известният физик Стивън Хокинг публикува нова кратка статия, в която допуска, че черните дупки в действителност не съществуват по начина, по който ние сме свикнали за мислим за тях.


Според първите реакции "Съхраняване на информацията и прогнозиране на черни дупки" (Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes) има потенциал да се окаже революционна идея. Статията заема само две страници и половина плюс цитирана литература от една страница.


Според класическата теория от черната дупка не може да излезе никаква енергия или информация. Но принципите на квантовата физика казват, че може, разказва електронното издание Verge. Това противоречие от години поражда спорове сред физиците. В статията си Хокинг предлага възможно решение на този парадокс - черните дупки не поглъщат непрекъснато енергия и информация, а я изхвърлят обратно във вселената, но в изкривена и неразпознаваема форма.




Традиционно се смята, че около черните дупки се оформя т.нар. хоризонт на събитията - граница, отвъд която от гравитационните сили на безкрайно уплътняващото се ядро на дупката не може да се измъкне дори светлината. "Хоризонт на събитията" е математически извод от общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, дефиниран от германския астроном Карл Шварцшилд в писмо до известния физик от края на 1915 г. - по-малко от месец след публикуването на теорията.


Стивън Хокинг предложи революционно ново тълкуване на черните дупки

© Associated Press


Сега Хокинг предлага идеята за една подвижна граница, за един хоризонт, който извършва флуктуации в зависимост от квантовите ефекти. Терминът, който физикът от Кеймбридж употребява, е apparent horizon, което в свободен превод може да се нарече "видим", "очевиден", "логичен", "разбираем" хоризонт. В тази граница се задържат материя и енергия, преди да бъдат освободени обратно във вселената в деформирана форма, обяснява и списание "Нейчър".


"Няма измъкване от класическата теория за черните дупки", казва Хокинг пред списанието. Но квантовата теория "позволява енергията и информацията да се измъкнат от черна дупка". Физикът признава, че едно цялостно обяснение на този процес ще изисква теория, успешно комбинираща гравитацията с другите основни сили във вселената - цел, убягваща на науката вече близо век. "Правилното третиране (на проблема) остава загадка", допълва Хокинг пред "Нейчър".


Статията му е качена на 22 януари в сървъра arXiv, съдържащ материали преди публикация, и все още не разполага с научно рецензиране от независими оценители (т.нар. peer review). В текста се казва, че той е породен от скайп разговор в института за теоретична физика "Кавли" в Санта Барбара, щата Калифорния, през август 2013 г.


Хокинг се опитва да разреши проблем, известен като "парадокс на огнената стена на черната дупка", дефиниран преди две години от екипа в "Кавли" на Джоузеф Полчински. Става дума за противоречие, засягащо предполагаема ситуация, в която астронавт пада в черна дупка. По логиката на квантовата физика би трябвало човекът веднага да изгори на този предел в "огнената стена" от мощна радиация. Но съгласно теорията на относителността астронавтът не би трябвало да усети кога е прекосил "хоризонта на събитията" и би трябвало постепенно да започне да се разтяга като спагети, докато бъде смазан в ядрото на черната дупка. Иначе казано, за Айнщайн "хоризонтът на събитията" като ясно очертан предел е несъществен въпрос, такава граница по-скоро не съществува, т.е. няма къде да възникне въпросната "огнена стена".


Сега Хокинг просто отстранява допускането за определящата роля на "хоризонта на събитията", защото смята, че квантовите ефекти около черната дупка карат време-пространството да се променя толкова неудържимо, че просто няма къде да се оформи такава рязка граница. 


"Отсъствието на "хоризонт на събитията" означава, че няма черни дупки - в смисъла на състояния, от които светлината не може да се измъкне към безкрайността", пише Хокинг. 


Неговият "очевиден хоризонт" може да се разпада и не е изключено "по принцип всичко да може да излезе от черна дупка", но Хокинг не дава подробни обяснения в тази посока.


Първите реакции на негови колеги са, че новата теоретична конструкция на известния физик по-скоро усложнява нещата и повече поражда въпроси, отколкото да дава отговори.


Ако физикът е прав в новата си идея, възможно е и изобщо да не съществува такова нещо като ядро на черната дупка, а само да се случва временно задържане на материята и уплътняването й към центъра - но не и струпването й в една точка. Така материята не е унищожена, но е деформирана до такава степен, че когато бъде изхвърлена обратно във вселената под формата на т.нар. радиация на Хокинг, тя е толкова различна като форма, че почти не може да се познае какви са били обектите някога.


Всичко, което трябва да знаете за: