GRG: объяснен парадокс информации черных дыр

Парадокс информации черной дыры — один из главных неразрешенных вопросов физики — получил новое объяснение: физик из Словакии показал, что информация не уничтожается при испарении черной дыры, а сохраняется в структуре пространства-времени. Работа опубликована в журнале General Relativity and Gravitation (GRG).

Парадокс сформулировал еще Стивен Хокинг в 1970-х: черные дыры медленно испаряются, излучая так называемое хокинговское излучение. Но это излучение случайно и не несет в себе никакой информации о том, что упало в дыру. Получается, информация исчезает — что противоречит законам квантовой механики, согласно которым информация не может уничтожаться бесследно.

Ричард Пинчак из Института экспериментальной физики Словацкой академии наук предложил решение через так называемую теорию Эйнштейна–Картана с G2-многообразиями. G2-многообразие — это семимерная геометрическая структура, обладающая особой симметрией. В рамках этой теории пространство-время имеет не только кривизну (как в обычной общей теории относительности), но и кручение — дополнительную степень свободы, описывающую «закрутку» самого пространства на квантовом уровне.

При сверхвысоких плотностях вещества, соответствующих последним мгновениям жизни черной дыры, кручение порождает отталкивающую силу, которая побеждает гравитационное сжатие. В результате черная дыра не испаряется до нуля, а оставляет стабильный остаток массой около 9×10⁻⁴¹ кг — в миллиарды раз меньше протона, но достаточный для хранения информации.

Эта информация кодируется в квазинормальных модах поля кручения — по аналогии с тем, как колокол звенит на своих собственных частотах. Та же геометрия G2, по расчетам Пинчака, объясняет и электрослабый масштаб — энергию около 246 ГэВ, связанную с массой бозона Хиггса и других элементарных частиц. При этом стабильные остатки черных дыр, накопившиеся за историю Вселенной, могут быть частью темной материи.