Парадокс информации черной дыры, представляющий собой один из важнейших нерешенных вопросов в физике, получил новое объяснение: физик из Словакии продемонстрировал, что информация не исчезает при испарении черной дыры, а сохраняется в структуре пространства-времени. Данная работа была опубликована в журнале General Relativity and Gravitation (GRG).
Парадокс был сформулирован еще Стивеном Хокингом в 1970-х годах: черные дыры медленно испаряются, излучая так называемое хокинговское излучение. Однако это излучение является случайным и не содержит информации о том, что впало в черную дыру. Таким образом, информация, по всей видимости, исчезает, что противоречит законам квантовой механики, согласно которым информация не может бесследно уничтожаться.
Ричард Пинчак из Института экспериментальной физики Словацкой академии наук предложил решение через так называемую теорию Эйнштейна-Картана с G2-многообразиями. G2-многообразие представляет собой семимерную геометрическую структуру с особыми симметриями. В рамках этой теории пространство-время имеет не только кривизну, как в обычной общей теории относительности, но и кручение — дополнительную степень свободы, описывающую «закрутку» самого пространства на квантовом уровне.
При сверхвысоких плотностях вещества, соответствующих последним моментам жизни черной дыры, кручение создает отталкивающую силу, которая преодолевает гравитационное сжатие. В результате черная дыра не испаряется до нуля, а оставляет стабильный остаток массой около 9×10⁻⁴¹ кг — это в миллиарды раз меньше массы протона, но достаточно для хранения информации.
Эта информация кодируется в квазинормальных модах поля кручения — по аналогии с тем, как колокол издает звуки на своих собственных частотах. Та же геометрия G2, по расчетам Пинчака, объясняет и электрослабый масштаб — энергию около 246 ГэВ, связанную с массой бозона Хиггса и других элементарных частиц. При этом стабильные остатки черных дыр, накопленные за историю Вселенной, могут составлять часть темной материи.
Фото: hi-tech.mail.ru