Чорні діри є одними з найдивніших обʼєктів у Всесвіті. Попри те, що люди вже багато дізналися про них, вони продовжують кидати виклик загальному розумінню фізики, пише IFLScience.
“У спробі узгодити деякі парадокси, виявлені під час їх вивчення, фізики висунули ще дивніші гіпотези, одна з яких передбачає, що ми живемо в голографічному Всесвіті, де все, що ми бачимо і сприймаємо, насправді закодовано на межі нашого Всесвіту, у вигляді 3D (плюс час) представлення двовимірного (плюс час) Всесвіту. Більше того, деякі припускають, що це може означати, що наш Всесвіт знаходиться всередині чорної діри більшого Всесвіту”, – підкреслюють у матеріалі.
Водночас деякі вчені пішли ще далі та припустили, що це може означати, що весь наш Всесвіт існує всередині чорної діри, що належить до набагато більшого Всесвіту.
У виданні нагадали, що чорні діри, які утворюються під час колапсу масивних зірок, – це області простору, де гравітація настільки сильна, що навіть світло не може з них вирватися.
Зазначається, що їхнє існування становило проблему під час вивчення з точки зору термодинаміки. За словами фахівців, кінцевий стан чорної діри, коли вона досягає рівноваги, залежить від трьох параметрів: її маси, кутового моменту та електричного заряду.
“У класичній загальній теорії відносності чорна діра не дозволяє жодній частинці або формі випромінювання вирватися з її космічної в’язниці. Для зовнішнього спостерігача, коли матеріальне тіло перетинає горизонт подій, всі знання про його матеріальні властивості втрачаються. Залишаються тільки нові значення M [маса], J [кутовий момент] і Q [електричний заряд]. В результаті чорна діра поглинає величезну кількість інформації”, – пояснив французький астрофізик Жан-П’єр Люміне в огляді 2016 року.
Проте якщо чорна діра має масу, то згідно з першим законом термодинаміки вона повинна мати температуру, а відповідно до другого закону термодинаміки вона має випромінювати тепло. Зокрема англійський фізик-теоретик, космолог Стівен Гокінг довів, що чорні діри мають випромінювати радіацію, яка утворюється на межі чорної діри і яку зараз називають радіацією Гокінга.
“Потім Гокінг вказав на парадокс. Якщо чорна діра може випаровуватися, частина інформації, яку вона містить, втрачається назавжди. Інформація, що міститься в тепловому випромінюванні, яке випромінює чорна діра, деградує; вона не відтворює інформацію про матерію, раніше поглинуту чорною дірою. Непоправна втрата інформації суперечить одному з основних постулатів квантової механіки. Згідно з рівнянням Шредінгера, фізичні системи, що змінюються з часом, не можуть створювати або знищувати інформацію, що є властивістю, відомою як унітарність”, – підкреслив Люміне.
Унітарність відома як парадокс інформації чорної діри. Через те, що воно суперечить нашому сучасному розумінню Всесвіту, воно стало предметом багатьох дискусій та досліджень.
Тому, як пише IFLScience, існують гіпотези, що сам Всесвіт може бути чорною дірою, де всі процеси відбуваються на межі, а те, що ми спостерігаємо, є результатом різних взаємодій.
“Але доки така теорія не надасть переконливих доказів і прогнозів, що виходять за межі нашого сучасного розуміння фізики, ми радимо не занурюватися в екзистенційну кризу, незалежно від того, чи є ви 3D-об’єктом у звичайному просторі-часі, чи голографічною проекцією з 2D-межі всередині більшого Всесвіту”, – додають у публікації.