Звук черной дыры поможет решить парадокс, сформулированный Стивеном Хокингом

Черные дыры до сих пор остаются одними из самых загадочных объектов во Вселенной. Однажды в их существование мало кто верил. И тот факт, что они в действительности описываются только в различных физических моделях. Вопрос в том, как изучать то, что находится на расстоянии миллионов световых лет от нашей планеты? Возможно, ответ может дать «черную дыру», которая также поможет разрешить один из парадоксов, которые возникли в ходе исследования Стивена Хокинга. Но что такое «звук черной дыры»? Давайте разбираться.

Сначала нужно немного окунуться в историю. В 1974 году Стивен Хокинг предложил, что черная дыра на самом деле не черный. Его черный цвет объясняется тем, что гравитация в зоне горизонта событий настолько сильна, что даже лучи света не могут преодолеть это влияние. Хокинг был, таким образом, предположить, что структура пространства-времени на горизонте событий будет испытывать «квантовые флуктуации». То есть, на данный момент, пары из частиц и античастиц может быть освобожден от воздействия гравитации и появляются на обеих сторонах горизонта событий.

Этот процесс получил название «излучение Хокинга». Из-за «квантовые флуктуации», которые рождаются из вакуума черной пары отверстие частица-античастица происходит вблизи горизонта событий черной дыры, и один из них «падает» в черную дыру, и прочих «мух». Из закона сохранения энергии следует, что «упало» за горизонт событий, частицы должны иметь отрицательную энергию, в то время, как «улетел» должен обладать положительной энергии. Другими словами, черные дыры теряют энергию на излучение. Они медленно испаряются и уменьшаются, в конечном итоге полностью исчезает.

В чем парадокс черных дыр

Проблема в том, что по расчетам Хокинга излучение черной дыры будет случайным. Это означает, что испаряющаяся черная дыра уничтожает информацию, в то время как квантовая физика базируется на предположении, что информация никогда не теряется. Это главный парадокс, заключенный в изучение природы черных дыр.

Также интересно: «первая настоящая фотография черной дыры»

Что такое «звук черной дыры»

Много лет назад, физик Билл Унру утверждал, что идея Хокинга на горизонте событий черной дыры также должны быть применены к «звук горизонты». Звук, горизонт-это, грубо говоря, аналог горизонта событий применяется для звуковых волн той лишь разницей, что в черных дырах в качестве единицы измерения скорости используется скорость света, и «Соник черные дыры» — скорость звука.

В 2016 году Джефф Штайнхауэр в Технионе (Израильский технологический институт) в Хайфе, Израиль, в одном из экспериментов воссозданы условия для появления «звук горизонт», что позволяет ускорить жидкость из атомов рубидия-87 до сверхзвуковой скорости. В том же году удалось найти аналог излучения Хокинга. Квантовые единицы звук, называемые фононами, появляются парами, и один фонон происходит внутри движущейся жидкости, в то время как другие шли вверх по течению и «убежал».

Теперь, три года спустя, улучшенной камерой «, чтобы проверить предсказания Хокинга». В своей новой работе Штайнхауэр и трое его сотрудников обнаружили, что их звуковое излучение не несет никакой информации.

«Открытие дает нам намеки на информационный парадокс. Тепловая форма спектра свидетельствует о том, что излучение Хокинга не несет никакой информации. Таким образом, мы должны искать информацию в других местах, чтобы решить ее».

Сравнивать «звук» и «пространства» черных дыр

Ключевой вопрос: Можно ли рассматривать пространства-времени на горизонте событий черной дыры как непрерывное. Новые данные подтверждают, что в случае потока жидкости, которая, как известно, постоянно, парадокс остается, так как энергия «черную дыру», уменьшается, ведет к потере информации.

Но есть загвоздка: условие выполнимо для жидкостей, может не работать для пространства-времени, которые не обязательно имеют непрерывный прогресс в области горизонта событий черной дыры. Наличие «прервал» поток времени в районе горизонта событий может объяснить парадокс, связанный с потерей информации, поскольку в этом случае пары частиц образуются в результате излучения Хокинга, не исчезают, а просто «переход на другой уровень» пространства-времени.

Таким образом, если мы можем имитировать «прерывистый» в ходе экспериментов с «черную дыру», мы можем решить парадокс, связанный с исчезновением информации, возникающих в области горизонта событий черной дыры.

admin
ales7474@mail.ru

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *