Голограмма пустоты
3 мин чтения
Черная дыра. Источник: Alain Riazuelo / NASA

Черная дыра. Источник: Alain Riazuelo / NASA

Черные дыры являются гигантскими голограммами, считают японские физики

Физики из Киотского университета создали самую сложную на сегодня 3D-модель черной дыры, которая помогла им подтвердить популярную теорию о том, что эти объекты являются огромными двумерными голограммами. О результатах работы этой модели отчиталась японская Организация по изучению высокоэнергетических ускорителей (КЕК).

Черная дыра — это особая область в пространстве и времени, в которой силы гравитации настолько велики, что их неспособны преодолеть даже объекты, которые двигаются со скоростью света, в том числе и сами фотоны. Никакие объекты или излучение не могут вырваться за границы воздействия черной дыры, которая получила название «горизонт событий». Впрочем, в его существовании некоторые авторитетные ученые, например Стивен Хокинг, начинают сомневаться.

Сегодня только сторонники маргинальных физических и космологических теорий отрицают реальность существования черных дыр, однако среди ученых пока нет единого мнения насчет того, чем же на самом деле являются черные дыры и как они выглядят изнутри. Одно из самых популярных и при этом необычных объяснений их природы — так называемый голографический принцип, изложенный в 1993 году голландским физиком Герардом 'т Хоофтом.

«Чакры» черной дыры

Применительно к черным дырам этот принцип гласит, что их можно представить в виде гигантской двумерной голограммы, внутри которой «записана» информация об искривлении пространства-времени. Благодаря этому мы видим не плоскую черную дыру, а своеобразную трехмерную сферу пустоты, ограниченную радиусом Шварцшильда — расстоянием от гипотетического центра дыры до «горизонта событий».

Несмотря на популярность этой теории, ее истинность пока не была доказана. Этот недостаток исправили Манасори Ханада из Университета Киото (Япония) и его коллеги, создавшие масштабную трехмерную модель черной дыры и проверившие ее «голографичность» при помощи суперкомпьютера.

 Согласно теории Стивена Хокинга, черные дыры могут не только поглощать, но и излучать энергию. Источник: NASA, and M. Weiss

Согласно теории Стивена Хокинга, черные дыры могут не только поглощать, но и излучать энергию. Источник: NASA, and M. Weiss (Chandra X -ray Center)

Ханада и его коллеги построили эту модель на основе теории об устройстве черных дыр, которая была сформулирована известным американским физиком Хуаном Малдасеной в 1997 году. При помощи теории суперструн ему удалось «поженить» квантовую механику с теорией относительности Эйнштейна, несовместимости которых ранее не позволяли теоретикам заглянуть внутрь черной дыры.

Японские физики проанализировали выкладки Малдасены и смогли превратить их в особый компьютерный алгоритм, позволяющий создать виртуальную черную дыру практически любых размеров при помощи суперкомпьютера. Раньше ученым не удавалось осуществить этого из-за того, что большое количество частиц в «компьютерной» черной дыре делало ее крайне нестабильной на квантовом уровне и слишком сложной даже для самых мощных вычислительных центров.

Используя эту модель, Ханада и его коллеги вычисляли массы и «температуры» излучения для черных дыр разных размеров и сравнивали их с теми значениями, которые были получены при помощи «классической» теории, представляющей черную дыру в виде 3D-объекта. Во всех случаях и для больших, и для малых черных дыр результаты моделирования и предсказания «классики» совпали. Это позволяет говорить о том, что теория Малдасены справедлива для черных дыр и что они действительно являются «плоскими» голограммами.

Quo vadis

Как отмечают сами авторы этого исследования, подтверждение голографической природы черных дыр позволяет найти ответ на их главную загадку, сформулированную еще в 1974 году знаменитым британским астрофизиком Стивеном Хокингом. По его расчетам, черные дыры могут не только поглощать, но и излучать энергию, или «испаряться», благодаря квантовым эффектам вблизи «горизонта событий».

Существование этого явления, которое получило название «излучение Хокинга», противоречит принципу сохранения информации, что вызвало массу споров среди физиков и стало причиной «научной войны» между Хокингом и 'т Хоофтом во второй половине 90-х годов. Голографическая теория черных дыр позволяет разрешить это противоречие благодаря тому, что излучение Хокинга будет возникать в результате квантовых процессов внутри самой черной дыры.

Ханада и его коллеги надеются, что их модель подстегнет интерес к выкладкам Малдасены и к другим приложениям теории суперструн. Это поможет не только раскрыть тайны «внутреннего мира» черных дыр, но и ответить на вопрос — является ли Вселенная «плоской» голограммой или же реальным 3D-объектом. В свою очередь, японские ученые в ближайшее время попытаются показать, как возникает излучение Хокинга при помощи новой версии созданной ими компьютерной модели.

Читайте нас в мобильном приложении

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос На южном фронте без перемен Далее в рубрике На южном фронте без переменВыборы в ЮАР: партия власти сохраняет позиции, левые радикалы набирают силу, а молодежь не хочет голосовать Читайте в рубрике «В мире» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»
Подписывайтесь на канал rusplt.ru в Яндекс.Дзен
Подписывайтесь на канал rusplt в Дзен
Комментарии
16 июня 2014, 00:39
Сидят, что-то там фантазируют, и за это бабки получают. Вот это жизнь)))
09 мая 2014, 09:45
А мне все время казалось, что черная дыра - это некий тоннель, который соединяет различные галактики. Очень удобно использовать для межзвездных путешествий. И все равно, что бы дать однозначный ответ на такой вопрос, нужно как минимум изучить этот объект вблизи.
09 мая 2014, 12:17
Только вот сделать этого мы вряд ли когда-либо сможем, так как до одной из ближайших черной дыры (V404 Cygni) около 8 тысяч световых лет. )
В центре нашей галактике тоже черная дыра, благодаря которой наше солнце крутится вокруг ее центра и дает нам возможность жиьть на планетн
08 мая 2014, 17:21
Стивен Хокинг очень умный человек,я верю то его теории и размышления верны,тем более ,что многие его ранние теории сейчас находят подтверждение.
08 мая 2014, 15:25
В теории черные дыры совсем не опасны,а то многие ученые деятели пытаются убедить мир в том,что когда то нас всех засосет в черную дыру.
03 июня 2014, 18:39
При ближайшем рассмотрении теории Эйнштейна это шизофренический бред, не имеющий под собой никакой физической основы, поэтому его "женитьба" с квантовой механикой и выводы про "плоскую голографию" такой же бред !
09 мая 2014, 12:11
В теории - возможно. А как обстоит дело на практике - ни кто из людей не знает, и вряд ли когда-либо узнает.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Сравни удобство чтения
статьи на новой версии
 
Читайте только самое важное!
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!