У чому сенс теорії чорних дір Стівена Хокінга, якщо пояснювати людині, далекій від фізики

Арт-директор, дизайнер, раціоналіст, скептик

Спробую пояснити трохи докладніше. З точки зору загальної теорії відносності, гравітація - викривлення самого простору-часу (так-так, вся справа в геометрії). Уявімо такий масивний об'єкт, у якого друга космічна швидкість (подолання тяжіння) вище швидкості світла. А швидкість світла у вакуумі - гранична швидкість взаємодії у всесвіту.

Таким чином, чорна діра (в уявленні ОТО) - об'єкт з нескінченно викривленим простором-часом, який навіть світло не може покинути. Причому є межа, пройшовши яку вороття немає - горизонт подій. Те, що за ним, називається сингулярність (там, де не можна безперервно прокласти геодезичну лінію). Класична чорна діра може тільки поглинати - збільшувати масу.

Подальші теоретичні дослідження привели вчених до питань про випромінювання чорних дір. Стівен Хокінг показав, що чорна діра може випромінювати. Це випромінювання (поки не відкрито) називається випромінюванням Хокінга. Щоб розповісти, як воно утворюється, потрібно спершу розповісти, що таке вакуум.

Фізичний вакуум порожній, та не зовсім. За теорією, у ньому постійно народжуються і зникають пари частинок (частка + античастинка). Є навіть деякі ефекти, які підтверджують, що воно так і є. Так ось, в районі горизонту подій чорної діри народжуються пари цих частинок, але не зникають. З пари одна виявляється далі від горизонту і може вільно переміщатися, інша залишається за обрієм. Це називається поляризацією вакууму.

Так випромінює чорна діра по Хокингу. Оскільки є випромінювання, вона втрачає масу, тобто випаровується. Тут трошки складніше, це як сказати, що ви взяли з нічого половинку і там на половинку стало менше. Коли-небудь настане момент, коли діра випарується повністю.

На цьому історія не закінчується, так як встала інша проблема. Втрата інформації в чорній дірі. Під інформацією розуміється стан потрапляє туди речовини. Справа в тому, що чорна діра може мати лише кількома параметрами (обертання, заряд і маса), так що виходить, що дві дірки, що мають однакові параметри будуть ідентичні. Незалежно від того, які туди потрапляли об'єкти. Виходить, що стан об'єкта не переходить в інше (як у всій решті всесвіту), а просто скажемо «обнуляється».

Наприклад, ви взяли 2 однакових листка паперу, написали на них різні написи і спалили їх - попіл одного відрізнятиметься від попелу іншого, але потрапивши в чорну діру, по ідеї виходить, що вони ідентичні.

Спроб вирішити цей парадокс було зроблено чимало. В ході вирішення з'явився дивний ефект - повинна бути стіна вогню (фаєрвол) випромінювання Хокінга в районі горизонту подій, що знову ж таки не вписувалося в концепцію чорної діри.

Зовсім недавно Стівен Хокінг припустив, що як такого чіткого горизонту подій немає, він як би розмитий (через перекручування простору-часу квантовими ефектами). Замість нього він запропонував «видимий горизонт подій», на якому затримується матерія, але не назавжди. Тобто, як я розумію, об'єкт, затримуються на видимому горизонті є пов'язаною з випромінюванням Хокінга, а значить зберігається інформація (правда перекручена, як попіл того листка паперу, розвіяний за вітром). Але це тільки припущення.

Так, це дуже мозголомность і часом здається, що це фікція чистої води. Але коли подібні теорії підтверджуються, починаєш розуміти, що Всесвіт зовсім не зобов'язана бути такою, як хочемо ми.

Можливо, я десь був неточний.

Копірайтер, інженер-маркетолог, книголюб

Класична чорна діра - горизонт подій, через який не проходить навіть світло. Там все і застряє (грубо кажучи).

За теорією Хокінга, чорна діра не має цього горизонту, вона бач тимчасово затримує матерію і енергію, після чого знову випускає їх, хоч і в спотвореному вигляді. Тобто виходить, що чорної діри в звичному розумінні просто не існує.

Це змінює наші знання про всесвіт, розширює кругозір, але ніяк не вплине на наше життя.

Досі точаться суперечки, обговорення, виступи на наукових конференціях і спростування. Це не кінцевий результат, всі ми стали глядачами наукової еволюції і її становлення, не всі відкриття завершилися на Ейнштейна і Теслі.