|
Червоточина может соединять две черные дыры
|
|
|
|
По понятным причинам мы не знаем, как выглядит внутренняя часть черной дыры. Но благодаря теоретической физике мы можем задаться вопросом, как должно выглядеть внутреннее пространство, если верны и теория гравитации Эйнштейна, и правила квантовой механики. Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, сделало именно это, сосредоточившись на двух черных дырах, которые глубоко запутаны (связаны друг с другом квантовыми законами).
|
|
Составление карты внутренней части
|
|
|
|
Исследование, проведенное учеными из США и Аргентины, теоретически выявило общее внутреннее пространство между двумя объектами — червоточину, соединяющую их. Они обнаружили, что для типичной, беспорядочно переплетенной пары внутреннее пространство не является гладким туннелем из научной фантастики.
|
|
|
|
Вместо этого это длинная бугристая структура, которую они назвали "гусеницей Эйнштейна-Розена". Она названа в честь моста Эйнштейна-Розена, математической структуры, соединяющей две области пространства-времени, а "гусеницей" - из-за ее неровной сегментированной формы. Это открытие является важным шагом на пути к доказательству того, что причудливые правила квантовой механики могут управлять формой пространства-времени внутри черной дыры.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы составить карту сложного внутреннего пространства, исследователи начали с простой теоретической модели идеальной, гладкой червоточины, имеющей упорядоченное квантовое состояние. Затем, чтобы имитировать хаотическую пару черных дыр, команда использовала компьютерное моделирование, чтобы расшифровать квантовую связь между ними. Наконец, они рассчитали результирующую геометрию червоточины. Чтобы система оставалась стабильной во время этого хаоса, червоточина должна была быть длинной и неровной.
|
|
|
|
Это открытие выявило прямую математическую связь между квантовым хаосом и размером червоточины. Чем более случайным и хаотичным является квантовое состояние черных дыр, тем сложнее становится физическая червоточина, соединяющая их.
|
|
|
|
Обнаружение этой длинной и стабильной червоточины-гусеницы может иметь огромное значение для решения главного противоречия в физике, известного как парадокс брандмауэра. Некоторые теории предполагают, что внутренняя часть типичной черной дыры не должна быть гладкой или стабильной. Вместо этого пространство-время может быть сильно разорвано на краю черной дыры энергетической завесой, называемой "брандмауэром". В моделях, изученных исследователями, даже когда квантовая запутанность беспорядочна и случайна, червоточина остается предсказуемым, стабильным туннелем, в котором по-прежнему действуют классические законы гравитации.
|
|
|
|
Этот результат подтверждает идею о том, что две самые странные концепции в физике (квантовая запутанность и червоточины) эквивалентны, или две стороны одной медали — гипотеза ER = EPR. Авторы говорят: "Конструкция и основной результат этого письма поддерживают гораздо более общую форму ER = EPR и, похоже, находятся в некотором противоречии с аргументами против полуклассичности типичных интерьеров".
|
|
|
|
Источник
|
