Черная дыра может проглотить Землю

Черная дыра не обязательно уничтожает всю падающую на нее материю благодаря существованию "стены огня" из квантов высокой энергии у ее горизонта событий, в результате чего даже относительно крупные объекты, такие как Земля, могут в принципе быть "проглочены" ей, заявляет физик в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Достаточно долгое время ученые считали, что материя, проглоченная черной дырой, не способна покинуть ее пределы. Ситуация стала гораздо сложнее и противоречивее в 1975 году, когда знаменитый астрофизик Стивен Хокинг показал, что черные дыры будут постепенно "испаряться" благодаря квантовым эффектам у их горизонта событий, испуская энергию в виде излучения Хокинга.

Это стало большой проблемой для теоретиков, так как испарение черных дыр и рождение подобного излучения подразумевает то, что информация о квантовом состоянии частиц, "съедаемых" черной дырой, будет безвозвратно теряться, что не может происходить по законам современной физики.

Как рассказывает Самир Матур (Samir Mathur) из университета штата Огайо в Коламбусе (США), эту проблему можно разрешить, если отказаться от идеи о том, что все черные дыры похожи друг на друга как две капли воды или однояйцевые близнецы, которые отличаются лишь массой и диаметром горизонта событий.

В 2003 году он, вместе с российским физиком Олегом Луниным, предложил представить черную дыру не в виде безразмерной точки-сингулярности, а в виде своеобразного "клубка ниток" (fuzzball), который обладает ненулевым объемом и формой. Горизонт событий у этого "клубка" будет не идеальной сферой, как утверждает классическая теория черных дыр, а "пушистым" шаром, чья форма будет постоянно меняться по мере поглощения новых частиц и их испарения в форме излучения Хокинга.

Когда другие физики попытались создать строгую математическую модель черной дыры на базе расчетов Матура и Лунина, они выяснили, что ее горизонт событий будет не "пушистым" шаром, а сферообразной и невидимой для нас "стеной огня" – скоплением квантов высокой энергии, которые будут уничтожать любую материю, падающую на нее. Это вернуло проблему информационного парадокса, а также поставило под сомнение или теорию относительности, или же квантовую механику.

По словам Матура, его новые расчеты показывают, что "стена огня" не обязательно должна существовать на границе между черной дырой и окружающей средой. Материя, как считает американский физик, будет не уничтожаться, а своеобразным образом "копироваться" при пересечении горизонта событий. Одна из копий будет видна наблюдателю за пределами черной дыры, а вторая – только тем, кто мог бы находиться внутри "клубка ниток".

Как показывают расчеты Матура, даже очень крупные объекты, такие как наша планета, могут в принципе беспрепятственно пересекать эту границу между черной дырой и внешним миром, не разрушаясь при этом. Если черные дыры действительно ведут себя подобным образом, то это, по словам Матура, добавляет аргументов в пользу того, что Вселенная может на самом деле быть плоской двумерной голограммой.