Alin4kDoDo
Леди
Нове дослідження припускає, що квантова заплутаність пари чорних дір може призвести до утворення між ними довгого і нерівного просторово-часового тунелю.
Що відбувається, коли дві чорні діри з'єднуються нерозривним квантовим зв'язком? Розрахунки показують, що це може призвести до утворення довгого і нерівного просторово-часового тунелю, який фізики назвали "гусеницею Ейнштейна-Розена
Два найдивніші явища у фізиці
Ім'я Альберта Ейнштейна пов'язує два абсолютно різних дивних явища у фізиці. Перше називається мостом Ейнштейна-Розена. Це червоточина або тунель, який з'єднує дві віддалені точки простору-часу. Друге називається пара Ейнштейна-Подольського-Розена. Це квантова заплутаність, у якій дві частинки нерозривно пов'язані між собою навіть якщо вони перебувають на величезній відстані одна від одної. Зміна властивостей однієї частинки призводить до зміни властивостей іншої частинки. Понад 10 років тому фізики припустили, що, коли йдеться про чорні діри, ці два явища можуть бути еквівалентними. Нове дослідження підтверджує цю ідею.Ніхто не знає, який вигляд має внутрішня частина чорної діри. Але можна припустити, який вона має вигляд, якщо загальна теорія відносності Ейнштейна (головна теорія гравітації) і закони квантової механіки вірні. Автори дослідження зробили саме це, змоделювавши пару квантово заплутаних чорних дір, тобто пов'язаних нерозривним квантовим зв'язком.
Фізики створили теоретичну модель спільного внутрішнього простору між двома чорними дірами, тобто червоточини, або тунелю, який їх з'єднує. Фізики з'ясували, що для типової пари чорних дір, які перебувають у стані квантової заплутаності, внутрішній простір між ними не схожий на гладкий тунель, як показують червоточини в науково-фантастичних творах.
Моделювання показало, ця червоточина являє собою довгу і нерівну структуру, яку вчені назвали "гусениця Ейнштейна-Розена". Тунель порівняли з гусеницею через те, що він має нерівну і зцементовану форму.
Парадокс файрвола чорної діри
Це відкриття є важливим кроком на шляху до доказу того, що закони квантової механіки можуть керувати формою простору-часу всередині чорної діри.Щоб скласти модель складного внутрішнього устрою чорної діри, фізики почали з простої гладкої червоточини з упорядкованим квантовим станом. Потім, щоб імітувати хаотичну пару чорних дір фізики використали квантову заплутаність. Потім вони розрахували геометрію червоточини, яка виникає в результаті. Щоб підтримувати стабільність системи в цьому хаосі, червоточина повинна була бути довгою і нерівною, як показало дослідження.
Це відкриття є важливим кроком на шляху до доказу того, що закони квантової механіки можуть керувати формою простору-часу всередині чорної діри
Фото: space.com
Фізики з'ясували, що що випадковішим і хаотичнішим є квантовий стан чорних дір, то складнішою стає червоточина, яка їх з'єднує.
Виявлення цієї довгої і стійкої червоточини може мати величезне значення для розв'язання серйозної проблеми у фізиці, відомої як парадокс файрвола чорної діри. Деякі вчені вважають, що внутрішня частина типової чорної діри не повинна бути гладкою або стабільною. Натомість простір-час може бути різко розірваний на краю чорної діри енергетичною завісою, званою файрволом.
Автори дослідження з'ясували, що навіть коли квантовий стан чорних дір є хаотичним і випадковим, червоточина залишається передбачуваним і стабільним тунелем, де, як і раніше, діють закони гравітації.
