|
Черные дыры - не конец, а начало
|
|
|
|
Наше понимание черных дыр, времени и таинственной темной энергии, которая доминирует во Вселенной, может коренным образом измениться, поскольку новые исследования Университета Шеффилда помогают разгадать тайны космоса.
|
|
|
|
Черные дыры — области космоса, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может вырваться наружу, — уже давно являются объектом восхищения, и астрофизики, физики-теоретики и другие специалисты посвящают свою жизнь раскрытию их секретов. Это увлечение неизведанным вдохновило многих писателей и кинематографистов на создание романов и фильмов, таких как "Интерстеллар", исследующих влияние этих загадочных объектов на наше коллективное воображение.
|
|
|
|
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, любой человек, попавший в ловушку внутри черной дыры, будет падать к ее центру и будет уничтожен огромными гравитационными силами. Этот центр, известный как сингулярность, является точкой, в которой материя гигантской звезды, которая, как полагают, сжалась, образовав черную дыру, сжимается в бесконечно малую точку. В этой сингулярности наше понимание физики и времени нарушается.
|
|
|
|
Используя законы квантовой механики, фундаментальной теории, описывающей природу Вселенной на уровне атомов и даже более мелких частиц, новое исследование предлагает радикально иную теоретическую точку зрения, согласно которой сингулярность может означать не конец, а новое начало.
|
|
|
|
|
|
|
Новая статья под названием "Разрешение сингулярности черных дыр в унимодулярной гравитации на основе унитарности", опубликованная сегодня в журнале Physical Review Letters, призвана проиллюстрировать тот момент, когда наше нынешнее представление о физике и времени пошатнулось.
|
|
|
|
В то время как черные дыры часто описываются как засасывающие все, включая время, в точку небытия, в статье утверждается, что белые дыры действуют в обратном направлении, выбрасывая материю, энергию и время обратно во Вселенную.
|
|
|
|
В исследовании используется упрощенная теоретическая модель черной дыры, известная как плоская черная дыра. В отличие от обычных черных дыр, которые имеют сферическую форму, граница плоской черной дыры представляет собой плоскую двумерную поверхность. Текущая работа исследователей предполагает, что тот же механизм может быть применим и к обычной черной дыре.
|
|
|
|
"Долгое время возникал вопрос о том, может ли квантовая механика изменить наше понимание черных дыр и дать нам представление об их истинной природе", - сказал доктор Штеффен Гилен из Школы математических и физических наук Университета Шеффилда, который написал статью в соавторстве с Лусией Менендес-Пидаль из Комплутенсе Мадридский университет.
|
|
|
|
"В квантовой механике время, как мы его понимаем, не может закончиться, поскольку системы постоянно меняются и эволюционируют".
|
|
|
|
Выводы ученых демонстрируют, как, используя законы квантовой механики, сингулярность черной дыры заменяется областью больших квантовых флуктуаций — крошечных временных изменений энергии пространства, — где пространство и время не заканчиваются. Вместо этого пространство и время переходят в новую фазу, называемую белой дырой — теоретическую область пространства, которая, как считается, функционирует в противоположность черной дыре. Таким образом, белая дыра может быть местом, где начинается время.
|
|
|
|
"Хотя в целом считается, что время зависит от наблюдателя, в наших исследованиях время определяется таинственной темной энергией, которая пронизывает всю Вселенную", - продолжил доктор Гилен.
|
|
|
|
"Мы предполагаем, что время измеряется темной энергией, которая присутствует повсюду во Вселенной и ответственна за ее текущее расширение. Это ключевая новая идея, которая позволяет нам понять явления, происходящие внутри черной дыры".
|
|
|
|
Темная энергия - это таинственная теоретическая сила, которая, по мнению ученых, управляет ускоряющимся расширением Вселенной. В новом исследовании темная энергия используется почти как точка отсчета, а энергия и время - как взаимодополняющие понятия, которые можно сопоставить друг с другом.
|
|
|
|
Заманчиво то, что теория о том, что то, что мы воспринимаем как сингулярность, на самом деле является началом, предполагает существование чего-то еще более загадочного по другую сторону белой дыры.
|
|
|
|
"Гипотетически, вы могли бы заставить наблюдателя — гипотетическую сущность — пройти через черную дыру, через то, что мы называем сингулярностью, и появиться по другую сторону белой дыры. Это очень абстрактное понятие о наблюдателе, но теоретически такое может произойти", - добавил доктор Гилен.
|
|
|
|
Помимо таких теоретических размышлений, предположение о глубокой связи между природой времени на самом фундаментальном уровне и таинственной темной энергией, управляющей космосом, будет продолжено в ближайшие месяцы и годы.
|
|
|
|
Новое исследование также предлагает новые подходы к согласованию гравитации и квантовой механики, потенциально прокладывая путь к новым фундаментальным теориям и прорывам в нашем понимании Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
