22:32, Понедельник, 27.09.2021

Гений был прав. Предсказание Стивена Хокинга о черных дырах наконец-то сбылось

02.07.2021 в 23:21
395
Гений был прав. Предсказание Стивена Хокинга о черных дырах наконец-то сбылось
Фото: из открытых источников

Это открытие — первое прямое эмпирическое подтверждение теоремы площади Хокинга, которая была доказана британским астрофизиком математически

Астрономы из США смогли получить первое наблюдательное подтверждение одного из предсказаний Стивена Хокинга о черных дырах. Анализ самой первой гравитационной волны, обнаруженной еще в 2015 году, GW150914, подтвердил теорему Хокинга о площади.

В ней говорится, что в соответствии с классической физикой область горизонта событий черной дыры может только увеличиваться — и никогда не уменьшаться. Работа дает нам новый инструмент для исследования этих загадочных объектов и проверки границ нашего понимания Вселенной.

«Возможно, существует целый зоопарк, состоящий из разных компактных объектов, и хотя некоторые из них являются черными дырами, которые подчиняются законам Эйнштейна и Хокинга, другие могут быть немного другими животными. Таким образом, тестирование проводится не раз и навсегда. После первого раза все только начинается», — сказал астрофизик Максимилиано Иси из Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института.

Хокинг впервые предложил свою теорему еще в 1971 году. Она предсказала, что площадь поверхности горизонта событий черной дыры никогда не должна уменьшаться, а только увеличиваться.

Горизонт событий — это не сама черная дыра, а радиус, при котором даже скорость света в вакууме недостаточна для достижения скорости убегания из гравитационного поля, создаваемого сингулярностью черной дыры. Он пропорционален массе черной дыры; поскольку черные дыры могут только набирать массу, согласно общей теории относительности горизонт событий должен только увеличиваться.

Математически теорема площади подтверждается, но ее трудно подтвердить наблюдениями — в основном потому, что черные дыры чрезвычайно трудно наблюдать напрямую, поскольку они не излучают обнаруживаемого излучения. Но затем мы обнаружили гравитационную рябь, распространяющуюся в пространстве-времени при столкновении двух из этих загадочных объектов.

Это был GW150914, и короткая вспышка столкновения, зарегистрированная интерферометром LIGO, все изменила. Это было первое прямое обнаружение не одной черной дыры, а двух. Они объединились и образовали одну большую черную дыру.

Если теорема Хокинга верна, тогда площадь итоговой черной дыры не должна быть меньше, чем сумма площадей двух исходных черных дыр. Физики пришли к выводу, что с достоверностью 95 процентов площадь действительно не уменьшилась после слияния.
Это открытие — первое прямое эмпирическое подтверждение теоремы площади Хокинга, которая была доказана британским астрофизиком математически, но до сих пор никогда не наблюдалась в природе.
По крайней мере, в краткосрочной перспективе. В рамках квантовой механики, которая не очень хорошо сочетается с классической физикой, Хокинг позже предсказал, что в течение очень долгого времени черные дыры должны терять массу в виде излучения черного тела, которое мы теперь называем излучением Хокинга.

Так что все еще возможно, что горизонт событий черной дыры со временем может уменьшиться в площади. Очевидно, что в будущем это потребует более тщательного изучения. Тем временем работа Иси и его команды дала нам новый набор инструментов для исследования других наблюдений гравитационных волн в надежде получить еще больше информации о черных дырах и физике Вселенной.

«Отрадно, что мы можем по-новому взглянуть на данные о гравитационных волнах и найти ответы на вопросы, которые раньше казались нам недоступными. Однажды эти данные могут раскрыть то, чего мы не ожидали», — сказал Иси.
Аватар Skibair Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo
02.07.2021 23:21 395 0
Комментарии: 0
Оставляя комментарий на нашем сайте, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Проявляйте уважение и толерантность к своим собеседникам даже в том случае, если Вы не разделяете их мнение. Пользователи, которые систематически нарушают правила, а также размещают спам — будут заблокированы!
avatar
  • Код: