Доказано нарушение законов физики в черных дырах

Доказано нарушение законов физики в черных дырах

Математики из Калифорнийского университета в Беркли нашли условие существования голых сингулярностей в черных дырах, в которых нарушаются законы физики. Этот вывод ставит под сомнение сильный принцип космической цензуры, когда голая сингулярность должна быть недостижима для любых наблюдателей. Об этом пишет издание Science Alert.

Голая сингулярность — предсказанная общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна гипотетическая область пространства-времени, где нарушается принцип причинности. Иными словами, это такая точка, в которой может наблюдаться бесконечно удаленное будущее или прошлое. Однако принцип сильной космической цензуры, предложенный физиком Роджером Пенроузом, предполагает, что космические сингулярности существуют либо целиком в прошлом (например, в случае Большого взрыва), либо всегда в будущем и поэтому недостижимы для любых наблюдателей. Физик Стивен Хокинг ввел слабый принцип космической цензуры, согласно которому голые сингулярности могут находиться и в настоящем времени, но «закрыты» горизонтами событий черных дыр.

Хокинг полагает, что теоретически может существовать наблюдатель, который в состоянии попасть в голую сингулярность, однако он не сможет никому сообщить об увиденном, поскольку для этого ему нужно покинуть черную дыру, а это невозможно.

Принцип сильной космической цензуры «закрывает» сингулярность и для астронавта, который ушел за горизонт событий. Само его присутствие изменяет решения уравнений ОТО таким образом, что наблюдатель до самой своей гибели так и не увидит сингулярность.

Математики изучили условия, при которой астронавт может попасть в область нарушения причинности. Они рассмотрели особую разновидность гипотетических черных дыр, описываемых метрикой Рейсснера-Нордстрема-де Ситтера. Эти объекты, кроме горизонта событий, имеют внутренний горизонт Коши — границу, за которой нарушается детерминизм, то есть нельзя предсказать судьбу любых попавших туда объектов. Сильная космическая цензура не позволяет горизонту Коши оставаться стабильным и не дает, таким образом, наблюдать сингулярность в центре черной дыры.

Показано, что экстремально высокий заряд дыр Рейсснера-Нордстрема-де Ситтера и их гравитация стабилизируют горизонт Коши в расширяющейся Вселенной. В результате наблюдатель, попавший за горизонт Коши, будет отрезан от своего собственного прошлого, а его судьба станет неопределенной. Тем самым нарушается принцип сильной космической цензуры.

Lenta.ru

Похожие новости:
Физики разрешили парадокс Хокинга о потере информации в черных дырах
Физики из США в своей работе показали, что черная дыра не теряет информацию вследствие испарения объекта из-за эффекта Хокинга-Грибова. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале препринтов ArXiv, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте fromquarkstoquasars.com. Американские физики учли ..
2015-04-08 4131 0 Научные открытия
1
Стивен Хокинг предложил новое описание черных дыр
Физики-теоретики Стивен Хокинг, Малкольм Перри и Эндрю Строминжер предложили расширить классическое описание черных дыр. Препринт статьи имеется в распоряжении редакции «Ленты.ру».В рамках формализма Арновитта-Дезера-Мизнера, популярного при попытках квантового рассмотрения пространства-времени вблизи черных дыр, ..
2016-12-01 3021 0 Научные открытия
0
Стивен Хокинг второй раз раскрыл тайну черных дыр
Физики-теоретики Стивен Хокинг, Малкольм Перри и Эндрю Строминжер предложили новое решение парадокса потери информации в черных дырах. Ранее (в 2005 году) Хокинг также предлагал объяснение физического противоречия. Результаты своих исследований авторы опубликовали на сайте ..
2016-01-12 1921 0 Научные открытия
-1
Физики продемонстрировали слияние двух черных дыр
Физики смоделировали слияние двух черных дыр и показали соответствующую анимацию. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Технологического института Рочестера. Ученые в своем моделировании показали, каким образом ..
2015-04-11 4295 0 Научные открытия
-1
Физики описали испарение черной дыры в нульмерные объекты
Физики-теоретики из США и Японии в рамках теории суперструн типа IIA качественно описали испарение крупной холодной черной дыры. Посвященный исследованию препринт авторы опубликовали на сайте arXiv.org.В использованном учеными микроскопическом подходе холодная черная дыра испаряется в свободно распространяющиеся ..
2016-03-20 1928 0 Научные открытия
1
В ЦЕРНе открыли новый источник асимметрии материи и антиматерии
Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment), работающая на Большом адронном коллайдере (БАКе), обнаружила нарушение CP-инвариантности в распадах барионов — самое значительное известное проявление асимметрии между материей и антиматерией среди частиц, состоящих из трех кварков. ..
2017-01-31 10210 0 Научные открытия
0
Асимметрию времени проверят при помощи изотопов радия
Физики из США решили при помощи радиоактивного изотопа радия-225 проверить симметрии уравнений физики элементарных частиц относительно обращений времени и координат. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters. T- и P-симметрии (относительно замены времени и пространственных ..
2015-06-11 6362 0 Научные открытия
0
Нобелевскую премию по физике дали за бозон Хиггса
Нобелевская премия в области физики присуждена профессорами Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру. Как объявили во вторник в Нобелевском комитете в Стокгольме, премия присуждена за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано ..
2013-10-9 1476 0 Научные открытия
0
Найден способ проверить теорию петлевой квантовой гравитации
Петлевая квантовая гравитация может решить одну из самых крупных проблем физики: примирить между собой общую теорию относительности и квантовую механику. Но подобно другим умозрительным теориям квантовой гравитации, петлевая квантовая гравитация еще не была проверена экспериментально. ..
2012-01-16 3047 0 Научные открытия
0
Лазерное зондирование Луны подтвердило фундаментальную симметрию теории относительности
Физики из Университета Сорбонны и Калифорнийского университета провели самый чувствительный эксперимент по поиску нарушений лоренц-симметрии в теории относительности. Новые результаты в 5-800 раз сильнее ограничивают существование подобных отклонений, по сравнению с предыдущими экспериментами. В основе поиска лежат данные 45 лет лазерной ..
2016-12-26 4531 0 Научные открытия
0
Физики доказали нестабильность пятимерных черных дыр
Математические физики из Великобритании впервые показали, что черные дыры в пятимерном и более высокой размерности пространстве-времени нестабильны и нарушают принцип космической цензуры. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, а кратко о нем сообщается на сайте Кембриджского университета.Принцип космической цензуры ..
2016-02-20 1647 0 Научные открытия
1
Представлен обнаруживший гравитационные волны ученый
Первым человеком, зарегистрировавшим гравитационные волны — возмущения пространства-времени, предсказанные сто лет назад создателем общей теории относительности Альбертом Эйнштейном, стал итальянский ученый из Падуи Марко Драго, работающий в Институте гравитационной физики Общества Макса Планка в Ганновере. Об этом ..
2016-02-13 1251 0 Научные открытия
1
Физики столкнули пузыри вселенных
Ученые из Канады тестируют компьютерную программу, эмулирующую столкновение пузырей вселенных (космологических пузырей). Это необходимо для проверки гипотезы мультивселенной и соотнесения ее с реальным наблюдаемым миром, сообщается на сайте Окружного института теоретической физики в Ватерлоо. Физики надеются с позиции стороннего наблюдателя ..
2014-07-19 1426 0 Научные открытия
0
Физики показали процесс появления черных дыр в коллайдере
Ученые провели моделирование возникновения черных дыр в результате столкновения частиц в ускорителе и установили, что необходимая для этого энергия в 2,4 раза меньше, чем считалось ранее. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters, а ее краткое содержание приводит сайт Американского физического общества. ..
2013-03-12 1824 0 Научные открытия
0
В гравитационных волнах заметили нарушение общей теории относительности
Канадские и Иранские физики обнаружили следы отклонения от общей теории относительности в сигналах гравитационных волн, зарегистрированных LIGO. Ученые заметили в «шумах» детектора эхо от многократного отражения волн при слиянии черных дыр, вероятность случайного совпадения составляет примерно один ..
2016-12-13 3200 0 Научные открытия
0