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:
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 4118 0 Научные открытия
0
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 5418 0 Научные открытия
5
Представлена новая теория образования черных дыр
Черные дыры в центре карликовых галактик являются семенами, растущими в центре нашего Млечного пути и в других крупных галактиках, чья масса превышает массу нашего солнца в тысячи раз. К такому выводу пришли астрофизики, результаты исследования которых опубликованы ..
2014-03-31 2674 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 5517 0 Научные открытия
0
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 5256 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 11227 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 4227 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 3175 0 Научные открытия
0
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 3021 0 Научные открытия
1
Предсказано существование странствующих черных дыр
Астрономы, работающие с телескопом "Чандра", получили данные, которые говорят о том, что из галактики CID-42 при ее формировании была выброшена сверхмассивная черная дыра. Работа будет опубликована в Astrophysical Journal, ее препринт доступен в архиве Корнельского университета. Краткое сообщение об открытии ..
2012-06-7 2540 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 4191 0 Научные открытия
0
Зарегистрирована четвертая гравитационная волна. Сразу на трех детекторах
Участниками коллаборации LIGO/VIRGO была зарегистрирована новая гравитационная волна, образованная в результате слияния двух черных дыр, причем ее зафиксировали сразу три детектора, включая запущенный совсем недавно детектор VIRGO в Италии. Это уже четвертый случай фиксации гравитационных волн, однако ..
2017-10-09 18474 0 Научные открытия
0
Вновь зафиксированы волны пространства-времени
Коллаборация LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) второй раз зафиксировала возмущения пространства-времени — гравитационные волны. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает в среду, 15 июня, издание EurekAlert!Гравитационные волны, как показали ученые, возникли в результате слияния ..
2016-06-15 2396 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 7331 0 Научные открытия
0
Стивен Хокинг отменил черные дыры
Стивен Хокинг выложил на arXiv.org препринт своей статьи, в которой предложил объяснение парадокса файервола (firewall), или «стены огня». Из объяснения следует, что черных дыр в классическом понимании этого слова не существует. По мнению Хокинга, из-за вызванных квантовыми эффектами возмущений определить точную ..
2014-01-25 3504 4 Научные открытия
0