- Технологии

Звук черной дыры поможет решить парадокс, сформулированный Стивеном Хокингом

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.

Добавить комментарий

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