Физик разгадал главную тайну чёрных дыр: информация не исчезает

Физик Ричард Пинчак из Института экспериментальной физики Словацкой академии наук предложил новое объяснение одной из главных загадок современной физики — парадоксу информации чёрной дыры. Свою работу он опубликовал в журнале General Relativity and Gravitation.

Суть парадокса, сформулированного Стивеном Хокингом ещё в 1970-х, заключается в следующем: чёрные дыры постепенно испаряются за счёт так называемого излучения Хокинга, но это излучение случайно и не содержит сведений о том, что попало внутрь. Получается, что информация бесследно исчезает, что прямо противоречит законам квантовой механики, утверждающим обратное.

Пинчак подошёл к решению через теорию Эйнштейна — Картана с использованием G2-многообразий — семимерных геометрических структур с особой симметрией. В этой модели пространство-время обладает не только привычной кривизной, как в общей теории относительности, но и кручением — дополнительной характеристикой, описывающей «закрутку» пространства на квантовом уровне. При экстремально высоких плотностях, характерных для последних мгновений существования чёрной дыры, это кручение порождает отталкивающую силу, которая преодолевает гравитационное сжатие.

В результате, по расчётам Пинчака, чёрная дыра не испаряется до конца, а оставляет после себя стабильный остаток. Эти сведения кодируются в так называемых квазинормальных модах поля кручения — по аналогии с тем, как колокол издаёт звук на своих собственных частотах. Та же геометрия G2, по мнению автора, объясняет и электрослабый масштаб — энергию около 246 ГэВ, связанную с массой бозона Хиггса.

Кроме того, Пинчак предполагает, что стабильные остатки чёрных дыр, накопившиеся за всю историю Вселенной, могут вносить вклад в тёмную материю. Таким образом, работа не только предлагает способ разрешить давний парадокс, но и связывает квантовые эффекты гравитации с одной из главных загадок космологии.