Согласно новым квантовым результатам, черные дыры — это «порталы в другие вселенные»

Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, черные дыры — это необитаемые бездны пространства-времени, оканчивающиеся «сингулярностью» или массой бесконечной плотности. Это настолько мрачное место, что здесь нарушаются даже законы физики. Но что, если черные дыры не так уж и опасны? Что, если они вместо этого являются своего рода межгалактическими звездными вратами или, может быть, даже проходом в целую другую вселенную?

Это может звучать как предпосылка для умного научно-фантастического фильма, но новые расчеты квантовых физиков теперь показывают, что идея звездных врат на самом деле может быть лучшей теорией. Согласно новым поразительным результатам, черные дыры не достигают высшей точки в сингулярности. Скорее, они представляют собой «порталы в другие вселенные», сообщает New Scientist.

Петлевая квантовая гравитация
Эта новая теория основана на концепции, известной как «петлевая квантовая гравитация» (или LQG). Впервые она была сформулирована как способ объединения стандартной квантовой механики и стандартной общей теории относительности, чтобы устранить несовместимость между двумя полями. По сути, LQG предполагает, что пространство-время по своей природе гранулировано или атомарно; Он состоит из крохотных неделимых кусков примерно того же размера, что и длина Планка — примерно 10-35 метров.

Исследователи Хорхе Пуллин из Государственного Университета Луизианы и Родольфо Гамбини из Университета Республики в Монтевидео, Уругвай, проанализировали цифры, чтобы увидеть, что произойдет внутри черной дыры при параметрах LQG. То, что они обнаружили, сильно отличалось от того, что происходит согласно одной только общей теории относительности: сингулярности не было. Вместо этого, как только черная дыра начала сжиматься, она внезапно снова ослабила хватку, как будто открывалась дверь.

Проходы Вселенной
Это может помочь понять, что именно это означает, если вы представите себя путешествующим в черную дыру. Согласно общей теории относительности, падение в черную дыру в некотором смысле очень похоже на падение в очень глубокую яму с дном, только вместо того, чтобы упасть на дно, вы попадаете в единственную точку — сингулярность — бесконечной плотности. И с глубокой ямой, и с черной дырой нет «другой стороны». Дно останавливает ваше падение в яму, а сингулярность «останавливает» ваше падение через черную дыру (или, по крайней мере, в сингулярности больше не имеет смысла говорить, что вы «падаете»).

Однако, согласно LQG, ваш опыт путешествия в черную дыру будет совсем другим. Сначала вы могли не заметить разницы: сила тяжести быстро увеличивалась. Но как только вы приближались к тому, что должно было быть ядром черной дыры — точно так же, как вы ожидаете, что вы столкнетесь с сингулярностью, — гравитация вместо этого начнет уменьшаться. Это было бы так, как если бы вас проглотили только для того, чтобы выплюнуть с другой стороны.

Другими словами, черные дыры LQG меньше похожи на дыры и больше похожи на туннели или проходы. Но проходы куда? По мнению исследователей, они могли быть кратчайшим путем в другие части нашей Вселенной. Или они могут быть порталами в другие вселенные.

Интересно, что тот же принцип применим к Большому взрыву. Согласно традиционной теории, Большой взрыв начался с сингулярности. Но если вместо этого время перематывается согласно LQG, вселенная не начинается с сингулярности. Скорее, он превращается в своего рода туннель, ведущий в другую, более старую вселенную. Это было использовано в качестве доказательства одной из конкурирующих теорий Большого взрыва: Большого скачка.

У ученых недостаточно доказательств, чтобы решить, верна ли эта новая теория на самом деле, но у LQG есть одно преимущество: он более красив. Или, скорее, он избегает некоторых парадоксов, которых нет в традиционных теориях. Например, он избегает информационного парадокса черной дыры. Согласно теории относительности, сингулярность внутри черной дыры действует как своего рода брандмауэр, а это означает, что информация, поглощенная черной дырой, теряется навсегда. Однако согласно квантовой физике потеря информации невозможна.

Поскольку черные дыры LQG не имеют сингулярности, эту информацию не нужно терять.

«Информация не исчезает, она просачивается наружу», — сказал Хорхе Пуллин.