Стивен Хокинг признал, что у черных дыр есть «мягкие волосы»

РИА Новости. Британский астрофизик Стивен Хокинг признал, что черные дыры не безвозвратно поглощают информацию – часть ее просачивается наружу в виде «мягких волос» — фотонов с почти нулевой энергией, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Иллюстрация художника,
показывающая супермассивную черную дыру в космосе
© NASA

Достаточно долгое время ученые считали, что материя, проглоченная черной дырой, не способна покинуть ее пределы. Одну из сторон этого феномена ученые с 60 годов прошлого века описывают короткой, но емкой фразой – «черная дыра не имеет волос», которая означает, что все черные дыры с одинаковой массой, зарядом и скоростью вращения будут выглядеть и описываться совершенно одинаково.

Ситуация стала гораздо сложнее и противоречивее в 1975 году, когда знаменитый астрофизик Стивен Хокинг показал, что черные дыры будут постепенно «испаряться» благодаря квантовым эффектам у их горизонта событий, испуская энергию в виде излучения Хокинга.

Это стало большой проблемой для теоретиков, так как испарение черных дыр и рождение подобного излучения подразумевает то, что почти вся информация о квантовом состоянии частиц, «съедаемых» черной дырой, за исключением их массы, заряда и скорости вращения, будет безвозвратно теряться, что не может происходить по законам квантовой физики.

Хокинг и его коллеги теперь предполагают, что на самом деле это не совсем так. В своей новой статье, пока не принятой к публикации в рецензируемом научном журнале, они утверждают, что часть информации будет вырываться наружу в виде фотонов почти с нулевой энергией, остающихся на месте испаряющейся черной дыры.

Такие частицы света, которые авторы статьи называют «мягкими фотонами», присутствуют в огромном количестве во Вселенной, однако их заметить при помощи современных приборов фактически не возможно из-за их сверхмалой энергии.

Добавив подобные частицы в уравнения, описывающие поведение черных дыр, Хокинг и его коллеги обнаружили, что эти фотоны будут выступать переносчиками информации, на которых будет записаны данные о некоторых свойствах частиц, «съеденных» черной дырой. Извлечь информацию из них, даже если ученым удастся найти способ взаимодействия с этими фотонами, будет крайне сложно – авторы статьи сравнивают это с задачей выяснения того, что сгорело в костре, смотря на дым и пламя.

Следствием существования этих фотонов будет то, что вместо четкой линии горизонта событий у черной дыры будет своеобразный набор из «волос» из «мягких фотонов», на которых, как на голограмме, будет записана часть информации о поглощенных частицах. Этот своеобразный «экран» будет обновлять свое содержимое каждый раз, когда черная дыра будет испускать очередную порцию излучения Хокинга, что еще больше затруднит его изучение. Тем не менее, Хокинг и его коллеги считают, что подобная идея позволяет разрешить информационный парадокс, не прибегая к фантастическим и маловероятным допущениям и отклонениям от современных физических теорий.

Источник: РИА Новости