Наука26 януари 2014

Стивън Хокинг: Не съществуват черни дупки!

Или поне не са точно това, за което ги мислеха досега

Стивън Хокинг е публикувал на сайта arXiv.org статия, в която е дал обяснение на парадокса файъруол (firewall) или „огнена стена". От написаното става ясно, че черни дупки в класическия смисъл, в който ни беше обяснявано досега това явление, не съществуват, пишат lenta.ru. и RIA NOVOSTI.

Според Хокинг, заради предизвикани от квантови ефекти смущения, е невъзможно да се определят точните граници на една черна дупка. В разсъжденията си, великият учен предлага вместо „хоризонт на събитията" да се използва терминът „видим хоризонт на събитията". Той може да задържа материята и енергията само временно, а не завинаги. „Липсата на хоризонт на събитията означава, че не съществуват и черни дупки. Или поне не в участъците от пространството, от които светлината не може да се измъкне", смята Хокинг.

Физикът Дон Пейдж, цитиран от Nature News, смята, че в схемата на Хокинг постепенно и терминът „видим хоризонт на събитията“ може изобщо да изчезне. Всичко, което се е намирало в тази черна дупка, ще бъде изхвърлено извън нея.

Според теорията за относителността, ако материята достигне критична плътност, то тя е в състояние на колапс и ще се превърне в черна дупка под въздействието на собствената си гравитация. Това е пространство, в което гравитационните сили са толкова титанични, че дори светлината не може да излезе от него. Дупката е отделена от останалата Вселена с хоризонт на събитията – условна бариера, проницаема само в една посока.

За външния наблюдател, процесите, които протичат в близост до черна дупка се забавят, а когато се достигне хоризонтът на събитията, времето "замръзва". Един външен наблюдател - например астронавт, не би забелязал в околността на черната дупка нищо странно нито за времето, нито за коя да е друга проява на локалната физика - никаква деформация на времето или пространството.

В теорията на относителността се смята, че черната дупка не може да излъчва нищо. Астрономите откриват дупките по излъчването на попаднала върху тях материя. В средата на миналия век Стивън Хокинг забелязал, че квантовите ефекти в близост до хоризонта на събитията водят до това, че всъщност дупката излъчва. Спектърът на това излъчване обаче е аналогичен на този на излъчване на абсолютно черно тяло. От гледна точка на квантовата механика това означава, че черната дупка губи информация за това, което е погълнала. Този ефект пък противоречи на постулата за запазване на информацията и учените го нарекли „информационен парадокс на черните дупки“.

Развивайки идеята на Хокинг и опитвайки се да разреши парадокса, физикът Джоузеф Полчински и неговия екип през 2012 година описват ефекта на така наречената „огнена стена". Същността на тази изключително сложна научна материя е така наречената AdS/CFT-двойственост. Вместо хоризонт на събитията се получава „огнена стена" – пространство с частици, натоварени с колосална енергия. Този резултат противоречи на Теорията на относителността, според която хоризонтът на събитията не се различава с нищо от останалите участъци от пространството от гледна точка на физическите закони.

Сега Стивън Хокинг предлага обяснение, като оставя настрана и квантовата механика, и Общата теория на относителността. Той приема, че черните дупки нямат нито хоризонт на събитията, нито „огнена стена", тъй като квантовите ефекти около черната дупка предизвикват твърде силни пространствено-времеви колебания. Поради тази причина в близост до черната дупка не могат да съществуват някакви резки граници като хоризонт на събитията или „огнена стена“. Там, където досега се смяташе, че е хоризонтът на събитията, има размита граница и нещо като мним или видим хоризонт. Там светлинните лъчи, излизащи от черната дупка започват забавянето си.

В теорията на Айнщайн светлината се опитва да се отскубне от черната дупка, но засяда на границата на хоризонта на събитията, където гравитацията е достатъчно силна, за да забави фотоните. Ето защо в Теорията на относителността видимият хоризонт и хоризонтът на събитията не са разграничени като две отделни явления.

На научната конференция в Дъблин, когато за първи път Хокинг призна, че може би спорната до този момент теория за хоризонта на събитията не е съвсем точна, той завършил речта си със следната мисъл: „Нека любителите на научната фантастика се разделят с мечтата си, че спускането в черната дупка може да се превърне в път към друга вселена."

Подробен материал защо според известния български учен доц. Пламен Физиев черните дупки не съществуват публикувахме в брой /2013 г. на Списание 8.