В новом исследовании ученых из Университета Шеффилда и Мадридского университета ученые обнаружили, что черные дыры могут превращаться в белые дыры. Мадридский университет Комплутенсе показал, что черные дыры могут превращаться в белые дыры.
Когда в недрах звезд заканчивается водород, они разрушаются, превращаясь в сингулярность с бесконечной плотностью. Любой материал, будь то газ или пыль, втягивается в сингулярность под действием гравитации и не может ее покинуть.
Ученые называют эту точку невозврата горизонтом событий или радиусом. Шварцшильда. Чтобы избежать гравитации черной дыры, материя должна двигаться быстрее скорости света, что практически невозможно. Именно поэтому такая сингулярность называется черной дырой. Из них не может выбраться даже свет. Поэтому они выглядят как пустоты в пространстве.
Черные дыры традиционно считаются конечными точками во Вселенной, где материя, пространство, время и энергия исчезают без следа. Однако новое исследование британских и испанских ученых предлагает новый взгляд на это странное физическое явление.
Ученые предполагают, что черные дыры могут превращаться в белые дыры, выбрасывая материю, энергию и даже время обратно во Вселенную. В зонах сингулярности привычные нам законы физики больше не действуют.
В своем исследовании физики обратились к относительно новой области — квантовой гравитации, которая пытается объединить общую относительность с квантовой механикой. В частности, ученые применили теорию квантовой гравитации для описания того, что может происходить внутри черной дыры.
Исследователи сосредоточились на особом типе черных дыр: плоской анти-Де Ситтер черной дыре, которая имеет несколько более простую геометрическую структуру, что делает ее более легкой для изучения. Исследователи основывали свой анализ на концепции унитарности, которая подразумевает, что суммарная вероятность всех возможных вариантов структуры системы всегда должна быть равна единице. Этот принцип гарантирует, что информация никогда не исчезнет, даже в хаотической среде черной дыры.
Исходя из требований концепции унитарности, физики пришли к выводу, что классическая сингулярность не может существовать. Вместо этого внутренняя часть черной дыры переходит в квантовое состояние, в котором сингулярность заменяется областью интенсивных квантовых флуктуаций.
случайное отклонение какой-либо величины. В квантовой механике — отклонение от среднего значения случайной величины, характеризующей систему из большого числа хаотически взаимодействующих частиц.Известно как «квантовый отскок».
В этой области пространство и время не конечны, они превращаются в так называемую «белую дыру», которая теоретически выталкивает материю и энергию обратно во Вселенную.
«Гипотетически, можно сделать так, чтобы наблюдатель пройти через черную дыру, которую мы считаем сингулярностью, и выйти с другой стороны белой дыры. Это очень абстрактная концепция, но теоретически это может произойти», — объясняет соавтор исследования, доктор Штеффен Гилен из Университета Шеффилда.
Эта идея не нова. Несколько физиков предполагали, что черные дыры могут становиться белыми. Однако данное исследование дает конкретное математическое обоснование того, как это может происходить. Исследователи утверждают, что механизм этого процесса согласуется с принципами квантовой механики.
Все в физическом мире может работать в обоих направлениях: это одна из самых глубоких особенностей законов физики, отражающая элементарные симметрии пространства, времени и причинности. Если направить все части системы в противоположную сторону, все действия будут отклонены. Информация, позволяющая повернуть время вспять, всегда сохраняется. Однако если черные дыры не хранят информацию так, как должны, поскольку их описывают как бездонные космические дыры, то у физиков действительно возникает проблема.
Древние галактики указывают на то, что Вселенная зародилась в черной дыре, повторяя одно и то же движение
Работа была опубликована в журнале Physical Review Letters
Источник: ZMEScience
