Стивен Хокинг второй раз раскрыл тайну черных дыр
Стивен Хокинг. Фото: Valentin Flauraud / Reuters
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 arXiv.org, а кратко о них Строминжер рассказал редактору Сету Флетчеру в интервью Scientific American.
Проблема информационного парадокса черных дыр сводится к следующему. Согласно простейшей версии теоремы об «отсутствии волос», незаряженные и невращающиеся черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, характеризуются только одним параметром — массой. Слово «волосы» используется в качестве метафоры для обозначения других параметров и предложено физиком Джоном Уилером.
Парадокс предполагает, что нет никакого способа отличить черные дыры, имеющие равные массы, друг от друга. Материя, попадающая в черную дыру, впоследствии испаряется благодаря излучению Хокинга, и не ясно, что происходит с переносимой ею ранее информацией.
В новой работе ученые использовали представление о мягких фотонах и гравитонах, а также супертранcляции. Первые позволяют, имея нулевую энергию, изменять состояние черной дыры. Говоря о супертрансляциях, ученые имеют в виду преобразования идентичных световых лучей, существующих на горизонте событий черной дыры.
«Мы даем точную формулу, являющуюся одним из главных результатов нашей работы, описывающую отличия в квантовом состоянии черной дыры, в которую был или не был добавлен мягкий фотон», — рассказал в интервью Scientific American физик Строминжер.
Свое видение новой работы Хокинг, отметивший 8 января свое 74-летие, представит на лекции, которые 26 января и 2 февраля BBC Radio 4 будет транслировать в два этапа. Ранее, в опубликованной в 2005 году работе, британский ученый попробовал качественно объяснить сохранение информации в черной дыре при помощи техники функционального интеграла, взятого по пространству с тривиальной топологией.