Эйнштейн был прав, но не совсем: внутри черных дыр находится не то, что мы думаем

Согласно квантовой механики, сингулярности черных дыр не должны существовать. Изменения в уравнениях общей теории относительности Эйнштейна объясняют, что на самом деле лежит в основе черной дыры. Физики считают, что черные дыры не имеют сингулярности, но теперь это нужно проверить. Исследование опубликовано в журнале Physics Letters B, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Ученые предложили потенциальное решение одной из самых загадочных проблем современной физики: парадокса сингулярности черной дыры. Если изменить теорию относительности Эйнштейна, то можно заменить центр черной дыры с бесконечной кривизной пространства на сильно искривленную, но обычную область пространства-времени, считают физики. Таким образом можно решить проблему сингулярности черной дыры.

Сингулярность – это область пространства-времени, где оно искривляется до бесконечности, но наличие таких чрезвычайно плотных точек в центрах черных дыр показывает, что там перестают работать законы физики. Поэтому некоторые ученые считают, что сингулярности не являются физическими и общую теорию относительности Эйнштейна нужно модифицировать до более полной теории, описывающей всю Вселенную на разных уровнях.

У теории относительности, которая также является главной теорией гравитации и описывает Вселенную в крупных масштабах, есть недостаток. Она несовместима с квантовой механикой, которая описывает поведение частиц в мельчайших масштабах. Квантовая механика исключает наличие сингулярности, а теория относительности наоборот говорит, что она существуют в центре черных дыр.

Чтобы решить проблему сингулярности, физики использовали концепцию, известную как квантовая гравитация, которая обычно применяется в попытках объединить общую теорию относительности Эйнштейна с квантовой механикой. Эта концепция предсказывает непрерывное рождение и уничтожение частиц в пустом пространстве, а также постоянные колебания во всех полях, включая гравитацию.

Авторы исследования считают, что при чрезвычайно высоких энергиях или невероятно малых расстояниях общая теория относительности должна быть модифицирована бесконечным рядом дополнительных членов в ее уравнениях. Различные подходы к квантовой гравитации будут придавать разное значение разным членам в уравнениях, но все они предполагают, что уравнения Эйнштейна необходимо уточнить, говорят ученые.

Физики включили эти изменения в свои расчеты и изучили, как будут вести себя черные дыры в новой модели. Результаты показали, что при включении бесконечного числа новых членов сингулярность исчезает. Вместо бесконечно плотной точки центр ​​черной дыры становится сильно искривленной, но обычной областью пространства-времени.

Хотя новая модель решает проблему сингулярности, ее еще нужно проверить, но это очень сложная задача, ведь невозможно заглянуть в центре черной дыры. Тем не менее физики считают, что нужно искать в космосе определенные сигнатуры, которые могут указать на то, что сингулярность не существует. Например, эти сигнатуры можно искать в гравитационных волнах, возникающие при столкновении черных дыр.

Также новая модель физиков показывает, что черные дыры могут создаваться без сингулярности естественным образом посредством гравитационного коллапса. Ученые говорят, что для создания черной дыры без сингулярности, как показывают расчеты, не нужна экзотическая материя, как и предсказывает концепция квантовой гравитации.

Как уже писал Фокус, секретная миссия военного самолета США на орбите завершилась. Он вернулся из космоса через 434 дня. Все миссии космического самолета X-37B Космических сил США окутаны тайной, но все же известны некоторые подробности.

Также Фокус писал о том, что стала известна окончательная судьба частного лунного модуля, который недавно приземлился на Луне не совсем так, как планировалось.