Мен аздап егжей-тегжейлі түсіндіруге тырысамын. Жалпы салыстырмалылық теориясы тұрғысынан гравитация кеңістік-уақыттың қисықтығы болып табылады (иә, бәрі геометрияға қатысты). Екінші қашу жылдамдығы (ауырлық күшін жеңу) жарық жылдамдығынан жоғары болатын осындай массивтік нысанды елестетейік. Ал вакуумдағы жарық жылдамдығы – бұл ғаламдағы өзара әрекеттесу жылдамдығының максималды жылдамдығы.

Сонымен, қара құрдым (жалпы салыстырмалылық көзқарасы бойынша) - бұл тіпті жарықтың да кете алмайтын шексіз қисық кеңістік-уақыты бар объект. Оның үстіне қайтып оралмайтын шекара бар – оқиға көкжиегі. Одан тыс болатын нәрсе сингулярлық деп аталады (мұнда геодезиялық сызықты үздіксіз салу мүмкін емес). Классикалық қара тесік тек сіңіре алады - массаны ұлғайтады.

Әрі қарайғы теориялық зерттеулер ғалымдарды қара тесіктердің сәулеленуі туралы сұрақтарға әкелді. Стивен Хокинг қара дыры радиация шығара алатынын көрсетті. Бұл радиация (әлі ашылған жоқ) Хокинг сәулесі деп аталады. Оның қалай пайда болатынын айту үшін алдымен вакуумның не екенін айту керек.

Физикалық вакуум бос, бірақ толығымен емес. Теория бойынша бөлшектердің жұптары (бөлшек + антибөлшек) онда үнемі туып, жойылып отырады. Тіпті мұның рас екенін растайтын кейбір әсерлер де бар. Сонымен, қара құрдымның оқиға горизонтының аймағында бұл бөлшектердің жұптары туады, бірақ жойылмайды. Жұптың біреуі көкжиектен алыс және еркін қозғала алады, екіншісі көкжиектің артында қалады. Бұл вакуумдық поляризация деп аталады.

Хокинг бойынша қара дыры осылайша шығарады. Радиация болғандықтан, ол массасын жоғалтады, яғни буланады. Бұл жерде сәл күрделірек, бұл сіз жоқтың жартысын алдыңыз, ал жартысы аз деген сияқты. Бір күні тесік толығымен буланып кететін уақыт келеді.

Әңгіме мұнымен бітпейді, басқа мәселе туындады. Қара құрдымдағы ақпараттың жоғалуы. Ақпарат онда енетін заттың күйін білдіреді. Қара құрдымның тек бірнеше параметрлері (айналуы, заряды және массасы) болуы мүмкін, сондықтан параметрлері бірдей екі тесік бірдей болады. Онда қандай нысандар болғанына қарамастан. Нысанның күйі басқа күйге ауыспайды (әлемнің басқа бөліктеріндегідей), жай ғана, айталық, «нөлге қайтады».

Мысалы, сіз 2 бірдей қағазды алып, оларға әртүрлі жазулар жазып, оларды өртеп жібердіңіз - біреуінің күлі екіншісінің күлінен басқаша болады, бірақ бір рет қара тесікте, теорияда олар бірдей болып шығады. .

Бұл парадоксты шешуге көптеген әрекеттер жасалды. Шешім кезінде біртүрлі әсер пайда болды - оқиға көкжиегі аймағында Хокинг радиациясының өрт қабырғасы (брандмауэр) болуы керек, ол қайтадан қара тесік тұжырымдамасына сәйкес келмеді.

Жақында Стивен Хокинг оқиғаның айқын көкжиегі жоқ, ол бұлыңғыр (кванттық әсерлер арқылы кеңістік-уақыттың бұрмалануына байланысты) деп ұсынды. Оның орнына ол материя ұзаққа созылатын, бірақ мәңгі емес, «көрінетін оқиғалар көкжиегін» ұсынды. Яғни, менің түсінуімше, көзге көрінетін көкжиекте ұзаққа созылған нысан Хокинг сәулеленуімен байланысты, яғни ақпарат сақталады (бірақ желде шашылған сол қағаздың күліндей бұрмаланған). Бірақ бұл жай ғана болжам.

Астрофизик Стивен Хокингтің айтуынша, «қара тесіктер» біз бұрын ойлағандай, енді олар ұстайтын барлық нәрселер үшін ғарыштық түрме емес.

Қара тесіктер, шын мәнінде, көрші ғаламдарға жұмыс істейтін портал болуы мүмкін.

Гарвард университетінің театрында өткен лекция кезінде атақты физик-теоретик Стивен Хокинг қара құрдымдардың табиғатын ашық талқылау үшін ашып, Қара дыры бастамасының басталғанын атап өтті.

Ғалымның идеясы көптеген ғалымдардың зерттеулерін біріктіріп, «қара тесіктерді» зерттеудің ғылыми көзқарасына назар аударуды қалайды.

Біз ондаған жылдар бойы ғарыштағы «қара тесіктер» деп аталатын құрылымдардың олардан алыс қашықтықта келген кез келген нәрсе үшін деструктивті түрмелер екеніне сендік.

Гарвард университетінің театрында өткен лекция барысында Англиядағы Кембридж университетінің Теориялық космология ғылыми-зерттеу орталығын басқаратын профессор Хокинг 1000-нан астам аудиторияға былай деді:

Қара тесіктер біз бір кездері ойлаған мәңгілік, қол жетімсіз қоймалар емес, деп осы аптада ғалым тыңдаушыларға еске салды. «Қара тесіктен бәрі де сыртқа да, мүмкін басқа ғаламға да шығуы мүмкін»... Демек, біреуді «қара тесік» басып алса, үмітіңізді үзбеңіз, басқа жақта шығудың жолы бар.

Профессор Хокинг ақпаратты «қара тесіктен» қайтаруды өртенген энциклопедиямен салыстырды, онда теория бойынша ақпарат толығымен жойылмайды және жоғалмайды, бірақ оны ашу өте қиын болады.

Сарапшылар қазір қара дырылардың жұлдыздық жүйелерге елеулі салдары бар деп санайды және көптеген зерттеушілердің айтуынша, ғаламның негізгі жұмысын түсінуге көмектесетін сирек ғарыштық құбылысты зерттеуге ғалымдар тобын шақырады.

Сонымен қатар, Гарвардтың жетілген Қара тесік бастамасы (кейде «» деп аталады) қара тесіктерді зерттеуге қызығушылық танытатын ғалымдар мәдениетін дамытуды ұсынады», - деді Гарвард астрономия департаментінің төрағасы Ави Лоеб.

Сонымен қатар, дәрісте профессор Хокинг гравитациялық толқындардың жақында ашылғаны туралы айтты, олар физиктің пікірінше, кейбір жағдайларда қара тесіктер жұмысындағы жаңа идеяны растайтын нақты дәлелдердің бір бөлігін құрайды.

Қара құрдым басқа әлемдерге жол ашады, сонымен бірге планетаны энергиямен қоректендіреді

Профессор Хокинг - өте күшті қысумен ғарыштың гравитациялық тұзағы болып саналатын «қара дыры» механизмінің қалай жұмыс істейтінін түсінетіндердің бірі. Шын мәнінде, белгілі астрофизиктің айтуынша, біз Жерге энергия әкелу үшін «миниатюралық» қара тесіктерді өз пайдамызға пайдалана аламыз.

Егер бұл энергияны бақылауға алу мүмкін болса, онда шағын қара тесіктер оған мұқтаж бүкіл әлемді энергиямен қамтамасыз ете алады. Стивен Хокинг BBC радиосындағы лекциясында айтқандай, бір шағын қара тесік шамамен 10 миллион мегаватт шығарады деп есептеледі.

«Қара тесіктер» туралы ескертулер мен ұсыныстарды профессор өзінің екінші лекциясында айтты. Бірақ шын мәнінде, қара «шағын» саңылаулардан энергия алу ең үлкен құпия емес екені белгілі болды, өйткені одан да маңызды мәселе бар, яғни ғарыштың бұл түзілімдері қалай.

Болжалды есептеулерге сәйкес, бұл күштер планетаға бір тонна электр энергиясын жүктеуге жеткілікті, бұл энергияның шексіз сұранысын/жеткізуін тоқтатып қана қоймайды, сонымен қатар біздің планетамызды әлдеқайда таза етеді.

Иә, мен қазір теорияның жаңалығы неде деп ойлайтын оқырмандармен келісемін. «Қара тесіктердің» басқа әлемдерге кіреберіс, ал «ақ тесіктердің» шығуы өткен ғасырда айтылып, CERN ғалымдары кеше емес, бұл салада жұмыс істей бастады. Иә, мұның бәрі рас. Бірақ энергия құбырларын «қара тесіктерге» қосуды ешкім ешқашан ұсынған емес, солай емес пе?

— Айтпақшы, екі жыл бұрын астрофизиктер Құс жолымен көршілес Мессиер 86 ​​галактикасының шетінен көмек сұрап айғайлаған дауысты «естиді». Сигналдарды қара құрдым жұтып жатқан өліп бара жатқан жұлдыз шығарды. Ғарыштағы қорқынышты оқиғаны және жұлдыздың «ауырсыну айқайын» ​​бақылаушы ғалымдардың халықаралық тобы тіркеді.

Сарапшылар алынған ақпаратты зерттей келе, ерекше жоғары рентгендік белсенділік (сол айқай) түбі жоқ қара құрдымға сіңіп кеткен айқайлаған жұлдыздың сигналдарынан басқа ештеңе емес екенін анықтады.

МӘСКЕУ, 18 қаңтар - РИА Новости. Британдық астрофизик Стивен Хокинг Корнелл университетінің цифрлық кітапханасында жарияланған мақалаға сәйкес, қара тесіктер ақпаратты қайтымсыз сіңірмейтінін мойындады - олардың бір бөлігі «жұмсақ шаштар» - энергиясы нөлге жуық фотондар түрінде ағып кетеді.

Ұзақ уақыт бойы ғалымдар қара құрдым жұтқан зат өз шекарасынан шыға алмайды деп есептеді. Өткен ғасырдың 60-жылдарынан бастап ғалымдар бұл құбылыстың бір қырын қысқа, бірақ ықшам фразамен сипаттады - «қара тесікте шаш жоқ», яғни массасы, заряды және айналу жылдамдығы бірдей барлық қара тесіктер көрінетін болады және дәл солай сипатталады.

1975 жылы атақты астрофизик Стивен Хокинг қара тесіктердің Хокинг сәулеленуі түріндегі энергияны шығарып, олардың оқиғалар көкжиегіндегі кванттық әсерлерге байланысты біртіндеп «буланып» кететінін көрсеткен кезде жағдай әлдеқайда күрделі және қайшылықты болды.

Бұл теоретиктер үшін үлкен мәселе болды, өйткені қара тесіктердің булануы және мұндай сәулеленудің пайда болуы олардың массасын, зарядын және зарядын қоспағанда, қара құрдым «жеген» бөлшектердің кванттық күйі туралы барлық дерлік мәліметтерді білдіреді. айналу жылдамдығы қайтарымсыз жоғалады, бұл кванттық физика заңдарына сәйкес болуы мүмкін емес.

Хокинг пен оның әріптестері қазір бұл мүлдем дұрыс емес деп болжайды. Рецензияланатын ғылыми журналда жариялануға әлі қабылданбаған жаңа мақаласында олар ақпараттың бір бөлігі буланып жатқан қара құрдым орнында энергиясы нөлге жуық фотондар түрінде қашып кететінін айтады.

Қара тесіктердің мінез-құлқын сипаттайтын теңдеулерге осындай бөлшектерді қосу арқылы Хокинг және оның әріптестері бұл фотондардың қара тесік «жеген» бөлшектердің кейбір қасиеттері туралы деректерді жазатын ақпарат тасымалдаушылары ретінде әрекет ететінін анықтады. Олардан ақпарат алу, тіпті егер ғалымдар осы фотондармен әрекеттесу жолын таба алса да, өте қиын болады - мақала авторлары мұны түтін мен жалынға қарап, өртте не күйгенін анықтау міндетімен салыстырады.

Бұл фотондардың болуының салдары оқиға көкжиегінің айқын сызығының орнына қара құрдымда голограммадағы сияқты «жұмсақ фотондардың» ерекше «шаштары» пайда болады. сіңірілген бөлшектер туралы ақпарат жазылады. Мұндай «экран» қара тесік Хокинг радиациясының басқа бөлігін шығарған сайын оның мазмұнын жаңартады, бұл оның зерттеуін одан әрі қиындатады. Дегенмен, Хокинг пен оның әріптестері мұндай идея фантастикалық және екіталай болжамдар мен заманауи физикалық теориялардан ауытқуларға жүгінбей, ақпараттық парадоксты шешуге мүмкіндік береді деп санайды.

Британдық астрофизик қара құрдым басқа ғаламға апарады деген теорияны алға тартты.

Астрофизиктің айтуынша, қара тесіктер басқа ғаламдарға апаратын порталдардың бір түрі.

Ол сондай-ақ қара тесікте бәрі із-түзсіз және егер ол жерге түссе, қайтымсыз жоғалады деген теорияны жоққа шығарды.

Physical Review Letters беделді ғылыми журналында физик Стивен Хокинг өзінің екі әріптесімен бірге сәйкес мақаланы жариялады, оны The Independent келтіреді.

Стивен Хокинг ғылыми әлемде кішкентай қара тесіктер энергияны жоғалтып, бірте-бірте буланып, Хокинг сәулесін шығаратын, оны ашушының атымен аталатын гипотезасымен танымал.

Бір жылдай бұрын ғалым қара құрдымдардың балама Ғаламға есік бола алатынын мәлімдеген болатын, бірақ сәйкес ғылыми жұмыс бір қарағанда фантастикалық дерлік болып көрінетін бұл теорияға белгілі бір салмақ береді, деп жазады The Independent.

«Хокинг сәулеленуі» тұжырымдамасы ұсынылмас бұрын, көптеген ғалымдар қара тесікке түсетін барлық нәрсе оның ішінде мәңгілікке жоғалады деп сенген. Бұл идеяны өзгертуге мүмкіндік берген гипотетикалық Хокинг сәулеленуі сонымен бірге олардың массасын, зарядын және айналу жылдамдығын қоспағанда, қара тесіктердегі бөлшектердің кванттық күйі туралы барлық дерлік ақпарат жоғалатынын білдіреді. дүниенің құрылымы туралы заманауи идеяларға сәйкес келмейді.

Жаңа теория бұл парадоксты қара тесікке түсетін нәрсе оны тастап кетеді деген болжамды қабылдау арқылы шешуге мүмкіндік береді, бірақ басқа шындықта - мүмкін параллель Әлемде. Дегенмен, жаңа теория бойынша, қара құрдымның көмегімен басқа әлемге түскен кез келген адамға кері жол болмайды. «Сондықтан мен ғарышқа ұшуға қуаныштымын, бірақ мен қара тесікке ұшпаймын», - деді Хокинг өзінің зерттеулеріне түсініктеме беріп.

Сонымен қатар, физик микроскопиялық қара құрдымдардың болашақта адамзат үшін шексіз қуат көзіне айналатынына сенімді. Хокингтің айтуынша, зерттеушілер бүгін Үлкен адрон коллайдерінде кездейсоқ мироскопиялық қара дыры құруы мүмкін. Бұл әлі болған жоқ, бірақ Хокинг бұл жаңалықты асыға күтеді. Ол осылайша физика бойынша Нобель сыйлығына сенуге болады деп әзілдеді.

Жақында атағы азырақ ғалым Мартин Рис, біздің әлемнің пайда болуын белгілеген Үлкен жарылыспен бір мезгілде оның сыртында көптеген ұқсас оқиғалар орын алуы мүмкін деп болжады, бұл көптеген параллель шындықтарды қамтитын Мультиверам деп аталатынның пайда болуына әкелді.

Ғалым қара құрдымдар жұтқан ақпараттың бір бөлігі буланып жатқан қара құрдым орнында қалып, энергиясы нөлге жуық фотондар түрінде сыртқа ағып кететініне сенімді. Хокинг бұл құбылысты «жұмсақ шаш» деп атады.

Олар Ғаламда көп мөлшерде кездеседі, бірақ ультра төмен энергияға байланысты олар байқалмайды және олардан ақпаратты оқу мүмкін емес.

Стивен Хокинг қара тесіктердің дәстүрлі теориясын жоққа шығарды

Атақты физик Стивен Хокинг Корнелл университетінің (АҚШ) кітапханасының сайтында олардың қазіргі түсінігінде қара тесіктер жоқ деп мәлімдеген мақаласын жариялады. Бұл туралы ғылыми журнал хабарлайды.

Дәстүр бойынша әрбір тесік көзге көрінбейтін шекарамен - оқиға көкжиегімен қоршалған, одан ештеңе, тіпті жарық та өте алмайды. Сонымен бірге, Хокинг «оқиғалар көкжиегі» терминін «көрінетін көкжиек» терминімен ауыстыруды ұсынады, оның пікірінше, ол материя мен энергияны уақытша ғана ұстайды, содан кейін ол бұрмаланған түрде болса да, оларды қайтадан шығарады. Ал оқиғалар көкжиегінің болмауы қара тесіктердің жоқтығын білдіреді.

Стивен Хокинг классикалық теория бойынша қара дырыдан шығудың жолы болмағанымен, кванттық теорияны ұстанатын болсаңыз, онда энергия мен ақпарат әлі де қара тесіктен шыға алатынын түсіндіреді. Рас, процесті толық түсіндіру үшін кванттық механика мен жалпы салыстырмалық теориясын біріктіретін кванттық гравитация теориясын жасау керек еді, мұны физиктер ғасыр бойы жасай алмаған. Бірақ Стивен Хокинг қара тесіктер теориясын жасаушылардың бірі екенін ескерсек, оның теориясы математикалық тұрғыдан толық дәлелденбесе де, назар аударған жөн.

Еске салайық, 2013 жылдың соңында Еуропалық зерттеу кеңесі қара құрдымның әлемдегі алғашқы фотосуреттерін түсіруді мақсат еткен BlackHoleCam жобалық тобына 14 миллион еуро көлемінде грант бөлген болатын.

http://www.vokrugsveta.ru/news/14791/

Стивен Хокинг arXiv.org сайтында өзінің мақаласының алдын ала баспасын жариялады, онда ол брандмауэр парадоксын немесе «от қабырғасын» түсіндіруді ұсынды. Түсіндіруден бұл сөздің классикалық мағынасында қара тесіктердің жоқ екендігі шығады.

Хокингтің айтуынша, кванттық әсерлерден туындаған бұзылуларға байланысты қара құрдымның нақты шекарасын анықтау негізінен мүмкін емес. Басылған мәтіннің екі бетін ғана алатын дәлелде ол оқиға көкжиегін «көрінетін оқиғалар көкжиегі» деп аталатын нәрсемен ауыстыруды ұсынады. Бұл көкжиек материя мен энергияны мәңгі емес, уақытша ғана ұстауға қабілетті.

«Оқиғалар көкжиегінің болмауы қара тесіктердің жоқтығын білдіреді. Кем дегенде, жарық ене алмайтын кеңістік аймақтары мағынасында», - деп түйіндейді Хокинг.

Nature News келтірген физик Дон Пейдж Хокингтің схемасында уақыт өте келе қара құрдымның көрінетін көкжиегі мүлде жоғалып кетуі мүмкін деп санайды. Нәтижесінде мұндай шұңқырда болғанның бәрі лақтырылады.

Сондай-ақ, Хокинг өз жұмысында тесіктің сәулеленуі табиғатта хаотикалық (математикалық мағынада) болатынын жазады. Бұл ақпараттың түбегейлі сақталуына қарамастан, оны радиациядан алу мүмкін емес дегенді білдіреді. Жұмыста физик ақпаратты алу мәселесін ауа райын болжау тапсырмасымен салыстырады. Бұл жағдайда ретсіздік мәселенің бастапқы шарттарға тәуелділігін білдіреді, бұл шарттарды анықтаудағы шамалы дәлсіздік мәселенің түбегейлі әртүрлі шешімдеріне әкеледі. Физик оның идеяларының қатаң математикалық орындалуы әлі табылмағанын мойындайды.

Салыстырмалылық теориясы бойынша материя белгілі бір сындық тығыздыққа жетсе, өзінің ауырлық күшінің әсерінен ол қара құрдымға түседі. Бұл гравитациялық күштер соншалықты күшті, тіпті жарық қашып кете алмайтын кеңістік аймағы. Тесік Ғаламның қалған бөлігінен оқиға горизонты арқылы бөлінген - шартты тосқауыл, тек бір бағытта өткізгіш. Жеткілікті үлкен радиусы бар аса массивті қара тесік жағдайында оқиға горизонтындағы толқындық күштер әлсіз және болжамды бақылаушы бұл шекараның кесіп өтуін байқамауы мүмкін.

Классикалық салыстырмалық теориясында қара тесік ештеңе шығара алмады (астрономдар тесіктерді, мысалы, оларға түсетін заттардың сәулеленуі арқылы табады). 20 ғасырдың ортасында Стивен Хокинг оқиға көкжиегіне жақын орналасқан кванттық әсерлер тесіктің шынымен сәулеленуіне әкелетінін анықтады. Бірақ бұл сәулеленудің спектрі толығымен қара дененің сәулелену спектріне ұқсас болып шықты. Кванттық механикаға келетін болсақ, бұл қара құрдым не сіңіргені туралы ақпаратты жоғалтады дегенді білдіреді. Бұл әсер ақпараттың сақталу постулатына қайшы келеді (белгілі бір мағынада энергияның сақталу заңының кең ауқымды қорытуы) және қара тесіктердің ақпараттық парадоксы деп аталады.

Хокингтің идеяларын дамыту және парадоксты шешуге тырысу, физик Джо Полчински және әріптестері 2012 ж.«от қабырғасы» деп аталатын әсерді сипаттады. Оның мәні мынада, жәнеh-AdS/CFT дуализмі үшін (бұл туралы толығырақ Lenta.ru сайтына берген сұхбатында)
Брайан Грин айтқан) оқиға көкжиегі деп аталатынның орнынаБолжалды «от қабырғасы» орасан зор энергия бөлшектері бар аймақ болып табылады. Бұл нәтиже, өз кезегінде, оқиға көкжиегі болып табылатын салыстырмалылық теориясына қайшы келедіОл физикалық жағынан ғарыштың басқа аймақтарынан еш айырмашылығы жоқаконов.