Американські астрономи довели, що чорні діри порушуть класичні закони фізики

Науковці з Університету штату Огайо дійшли висновку, що чорні діри являють собою «клубки струн» — переплетені структури, що заповнюють увесь об’єм об’єкта. Дослідження, опубліковане в Turk­ish Jour­nal of Physics, може наблизити розв’язання парадокса інформації — однієї з найбільших загадок сучасної фізики.

Чорні діри продовжують кидати виклик фундаментальним законам фізики через парадокс інформації. Згідно з цим парадоксом, вся інформація про матерію, що потрапляє у чорну діру, має зникати, а це суперечить базовим принципам квантової механіки про збереження інформації.

Для розв’язання цієї проблеми науковці звертаються до струнної теорії, яка описує фундаментальні частинки як вібруючі одновимірні об’єкти. Одна з гіпотез припускала, що чорні діри є кротовими норами — гіпотетичними тунелями, що з’єднують різні ділянки простору-часу. Проте експериментальних доказів існування таких структур поки не знайдено.

Альтернативну концепцію представляють fuzzballs або «клубки струн». За цією моделлю чорні діри не містять порожнього центру з сингулярністю, а складаються з переплетених струн, які заповнюють весь об’єм об’єкта. Такі структури здатні випромінювати енергію та інформацію, що потенційно вирішує парадокс збереження інформації.

Самір Матхур з Університету штату Огайо, який запропонував ідею fuzzballs 18 років тому, разом з колегами провів порівняльний аналіз обох гіпотез. У дослідженні команда дійшла висновку, що модель кротових нір не відповідає фізичним законам, тоді як концепція клубків струн залишається життєздатною.

Результати дослідження не дають остаточної відповіді на питання природи чорних дір через дискусійний статус самої струнної теорії у науковій спільноті. Багато фізиків ставлять під сумнів, чи є струнна теорія адекватним описом реальності, що залишає простір для альтернативних пояснень.

Невизначеність щодо правильності теоретичних моделей означає, що чорні діри можуть виявитися ще більш незвичайними об’єктами, ніж передбачають сучасні гіпотези. Подальші теоретичні та спостережні дослідження необхідні для з’ясування справжньої природи цих загадкових космічних об’єктів.