Главная Новости Физики: черные дыры - это причудливые квантовые объекты вселенной

Причудливые квантовые свойства черных дыр

Причудливые квантовые свойства черных дыр, включая их поражающую воображение способность одновременно обладать разными массами, официально подтверждены физиками из Университета Квинсленда, пишет Альтернативная наука.

Группа физиков-теоретиков, возглавляемая кандидатом наук Джошуа Фу, провела расчеты, которые выявили удивительные квантовые свойства черных дыр.

"Черные дыры - это невероятно уникальная и захватывающая особенность нашей Вселенной", - утверждает Фу.

«Они образуются, когда гравитация сжимает огромное количество материи невероятной плотности в крошечное пространство, создавая настолько сильное гравитационное притяжение, что даже свет не может вырваться наружу».

«Это явление может быть вызвано умирающей звездой».

"Но до сих пор мы не исследовали, проявляют ли черные дыры некоторые странные и удивительные свойства квантовой физики. Одним из таких явлений является суперпозиция, когда частицы в квантовом масштабе могут существовать в нескольких состояниях одновременно».

Потрясающее изображение промежуточной спиральной галактики NGC 1961 было получено с помощью Хаббла. Сверхмассивная черная дыра в ядре активно поглощает заряженные частицы и испускает очень яркие струи, благодаря чему ядро выглядит таким светящимся при определенных длинах волн

Чаще всего это иллюстрирует кот Шредингера, который одновременно и мертв, и живой.

«Но в случае черных дыр мы хотели выяснить, могут ли они одновременно иметь дико разные массы, и оказалось, что да».

«Представьте, что вы одновременно широкий и высокий, а также короткий и худой - эта ситуация интуитивно непонятна, поскольку мы привязаны к миру традиционной физике».

"Но это реальность для квантовых черных дыр".

Чтобы выявить необычные свойства ЧД, команда разработала математическую основу, позволяющую "поместить" частицу за пределы теоретической черной дыры с наложенной массой.

Масса рассматривается специально, поскольку она является определяющей характеристикой черной дыры. Астрофизики предположили, что квантовые черные дыры естественным образом будут иметь суперпозицию масс.

 

Другой астрофизик, доктор Магдалена Зых, утверждает, что исследование фактически подтверждает догадки, выдвинутые пионерами квантовой физики.

"Наша работа показывает, что самые ранние теории Якоба Бекенштейна - американского и израильского физика-теоретика, который внес фундаментальный вклад в основы термодинамики черных дыр - были верны", - поясняет она.

«Он полагал, что черные дыры могут иметь только массы с определенными значениями, то есть они должны попадать в определенные диапазоны или соотношения - так, например, работают энергетические уровни атома».

"Наше моделирование продемонтрировало, что эти наложенные массы, на самом деле, находятся в определенных диапазонах или соотношениях - как и предсказывал Бекенштейн".

 

"Мы не предполагали никакой подобной закономерности, поэтому тот факт, что мы нашли это доказательство, весьма удивил".

Хотя при этом первоначально ставились иные задачи: кабинетные вычисления должны были проверить теоретическую возможность того, что ЧД являются в том числе и квантовыми объектами.

"Вселенная показывает нам, что она всегда более странная, загадочная и увлекательная, чем представляет большинство из нас".

Статья напечатана в журнале Physical Review Letters.