Оспариваемая теория Стивена Хокинга оказалась верной: что предсказал физик-теоретик

Открытие, которое подтвердило теорию Стивена Хокинга, удалось сделать с помощью лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO). Самим же исследованием руководил Адриан Абак из Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Потсдаме, пишет LiveScience.

Основная задача LIGO – это обнаружение гравитационных волн. Иным словами, обсерватория может улавливать рябь в пространстве-времени, которая появляется во время самых экстремальных космических событий, например, столкновения черных дыр или нейтронных звезд.

Первое обнаружение этих гравитационных волн, которое произошло 14 сентября 2015 года, что подтвердило предсказание Альберта Эйнштейна, основанные на общей теории относительности.

Теперь же LIGO смог зафиксировать слияние двух черных дыр. Самая большая странность заключалась в том, что образовавшаяся в ходе слияния черная дыра оказалась намного больше, чем те две дыры, что столкнулись.

До слияния общая площадь черных дыр составляла 243 000 квадратных километров. Но после слияния площадь поверхности образовавшейся черной дыры составила примерно 400 000 квадратных километров. Другими словами, объединенная черная дыра была больше суммы частей, из которых состояла.

Это подтверждает предсказание Хокинга, который говорил, что горизонт событий – внешняя граница черной дыры, никогда не может уменьшаться в размерах.

«Несмотря на это очень просто утверждение: «площади могут только увеличиваться», оно имеет огромные последствия», - говорит соавтор исследования из Колумбийского университета Максимилиано Изи.

Теорема Хокинга известна как второй закон механики черных дыр и аналогична второму закону термодинамики. Последний гласит, что энтропия (беспорядок) может только увеличиваться со временем.

Такая теория позволяет науке рассматривать черные дыры как «термодинамические объекты».

«Это доказывает, что черные дыры обладают энтропией и могут испускать излучение вследствие квантовых эффектов вблизи горизонта событий. Информация, или энтропия, содержащаяся в чёрной дыре, пропорциональна её площади», - отмечают авторы.

Данная концепция связывает термодинамику и квантовую механику, в которой предполагается, что черные дыры обладают огромным количеством информации, которая невидима снаружи, но может быть "рассчитана" по площади их горизонта.

В своем исследовании ученые изучили высоту тона и длительность гравитационных волн при слиянии двух черных дыр. Это позволило узнать, размер объектов и их форму.

Ученые сравнивают гравитационные волны со «звоном» в пространстве-времени, когда черные дыры затихают после слияния.

«Звон — это то, что происходит, когда черная дыра подвергается возмущению, подобно тому, как звонит колокол, когда по нему бьют», — заявила соавтор исследования Катерина Хатзиоанну из Калифорнийского технологического института.

«Звон» позволил исследователям подтвердить, что оставшаяся черная дыра имела большую площадь поверхности, чем две черные дыры, которые ее образовали.