Ученые из Института экспериментальной физики Словацкой академии наук предложили революционную геометрическую теорию, которая решает проблему исчезновения информации в черных дырах. Статья опубликована в журнале General Relativity and Gravitation.
На протяжении многих десятилетий ведущие умы планеты бились над парадоксом, возникшим еще в семидесятых годах прошлого века благодаря математическим расчетам Стивена Хокинга. Знаменитый астрофизик доказал, что черные дыры не полностью черные — они излучают слабую радиацию, постепенно теряют колоссальную энергию и в итоге полностью испаряются.
Главная проблема этой концепции заключалась в том, что согласно фундаментальным законам квантовой механики, информация не может быть уничтожена ни при каких обстоятельствах. Если сингулярность полностью исчезает, то все данные о проглоченной ею материи тоже стираются, что создает неразрешимое для науки логическое противоречие.
Чтобы найти выход, команда исследователей обратилась к теории Эйнштейна-Картана, сформулированной сразу в семи измерениях. В отличие от стандартной Общей теории относительности, эта продвинутая математическая модель допускает не только искривление, но и физическое «скручивание» пространства-времени, которое генерирует мощную отталкивающую силу при гигантских плотностях.
Связь с массой элементарных частиц
Согласно новым расчетам, на финальной стадии пресловутого испарения Хокинга этот отталкивающий эффект полностью останавливает гравитационный коллапс. Вместо бесследного исчезновения, черная дыра оставляет после себя крошечный, но невероятно стабильный геометрический остаток, в котором квантовая информация сохраняется в виде долговременных вибраций.
Самым удивительным аспектом этого исследования стала прямая связь геометрической теории с физикой элементарных частиц. Математическое сведение семимерной геометрии к нашему привычному четырехмерному миру естественным образом объясняет механизм, тесно связанный с полем Хиггса, которое и наделяет все элементарные частицы Вселенной их массой.
Авторы новаторской работы подчеркивают, что такие стабильные остатки древних черных дыр могут вносить существенный вклад в плотность темной материи. Если будущие сверхчувствительные наблюдения смогут зафиксировать гравитационные эффекты этих крошечных реликтов, информационный парадокс будет окончательно разрешен.
