У чорних дір знайшли волосся - це ставить під сумнів теорію відносності

У чорних дір знайшли волосся - це ставить під сумнів теорію відносності

Оригінал на сайті Naked Science

Чорні діри незважаючи на свою загадковість згідно з теорією відносності — досить прості об'єкти. Будь-яку з них можна повністю описати лише трьома параметрами: масою, спіном (моментом імпульсу) і зарядом. Незалежно від того, в яких умовах дві чорні діри формувалися, якщо ці характеристики в них однакові, то і самі вони не відрізняються одна від одної. Якщо говорити точніше, то вся інша інформація втрачається за горизонтом подій, і отримати її неможливо для стороннього спостерігача.

Саме в цьому полягає теорема про відсутність волосся, в якій "волосся" - та сама додаткова характеристика чорної діри. Так, фізики іноді вигадують вкрай химерні метафоричні назви своїм умовиводам. Проте ця теорема вже понад 50 років не має суворого математичного доказу. Тому її все ж правильніше називати гіпотезою. Однак, оскільки вона є прямим наслідком теорії відносності й досі не накопичилося достатніх свідчень про її хибність, чорні діри вважають "безволосими".

Хоча свіжі дані все ж змушують засумніватися в її коректності для всіх можливих ситуацій. Моделювання екстремальних чорних дір виявило розбіжність з гіпотезою. Такі об'єкти характеризуються максимально можливими масою, спіном або зарядом і дуже специфічно викривляють простір - час. Вони роблять це унікальним чином для кожного окремого випадку формування чорної діри. Отже, за таким "волоссям" можна отримати додаткову інформацію про екстремальну чорну діру й судити про те, як вона формувалася.

Додатковий результат моделювання - ці дані теоретично можуть вловити земні детектори гравітаційних хвиль. Що означає тільки одне: у найближчому майбутньому або буде спростовано нову роботу американських фізиків, або доведеться вносити коригування в теорію відносності. І нехай це звучить вельми патетично, трагедії в цьому жодної немає: наука тим і цікава, що постійно випробовує свої досягнення на міцність.

Цікаву з погляду теоретичної астрофізики роботу провели Ліор Бурко (Lior M. Burko), Гаурав Ханна (Gaurav Khanna) і Субір Сабгарвал (Subir Sabharwal). Вони представляли фонд Theiss Research, Массачусетський університет Дартмуту і Род-Айлендський університет, відповідно. Своє дослідження і його результати американські вчені детально описали в публікації, яку було розміщено в рецензованому журналі Physical Review D Американського фізичного товариства (APS). Моделювання проводили на декількох кластерах із десятків графічних прискорювачів з понад п'ятьма тисячами обчислювальних ядер у кожному, на це пішло кілька тижнів.

Василь Парфьонов

Редакція може не погоджуватися з думкою автора. Якщо ви хочете написати в рубрику "думка", ознайомтеся з правилами публікацій і пишіть на [email protected].