Механизм рождения черной дыры найден в уравнениях Эйнштейна

Исследователи впервые получили точные аналитические решения уравнений Эйнштейна, описывающие гипотетические "кристаллы пространства-времени" и их превращение в микроскопические черные дыры. Примечательно, что расчеты были выполнены без масштабного компьютерного моделирования - исключительно математическими методами.

Согласно общей теории относительности, масса и энергия искривляют пространство-время. Однако некоторые теоретические модели допускают существование более экзотических состояний, при которых оно может образовывать регулярные структуры, напоминающие кристаллическую решетку.

Авторы работы сравнивают такое состояние с переохлажденной водой, которая остается жидкой при температуре ниже точки замерзания, но может мгновенно превратиться в лед даже из-за незначительного внешнего воздействия. Аналогичным образом кристалл пространства-времени способен находиться в неустойчивом состоянии, чувствительном к малейшим возмущениям.

Расчеты показали, что добавление даже очень небольшого количества энергии может запустить один из двух сценариев. В первом случае структура распадается, превращаясь в поток излучения. Во втором происходит гравитационный коллапс с образованием микроскопической черной дыры.

По словам авторов работы, такие черные дыры должны быть устойчивыми с точки зрения классической физики. Однако из-за крайне малых размеров они будут очень горячими и, согласно теории Стивена Хокинга, быстро испарятся за счет собственного излучения.

Хотя существование кристаллов пространства-времени пока остается гипотезой, новые математические решения позволяют лучше понять поведение подобных объектов и могут оказаться полезными для дальнейших попыток объединить общую теорию относительности и квантовую физику.