Прагназуецца з'яўленне чорнай дзіркі з тараідальным кольцам іянізаванай матэрыі. Усё, што перасякае гарызонт падзей у чорную дзірку, ніколі не будзе бачна. Крэдыт малюнкаў: праца ў адкрытым доступе Брэндона Дэфрыса Картэра (меркавана).

Уцёкі з чорнай дзіркі? Не ў гэтай Сусвеце.

Стывен Хокінг сказаў, што выйсце ёсць. Стывен Хокінг хлусіў.

"Бог не толькі гуляе ў косці, але ... часам кідае іх туды, дзе іх не відаць". -Стэпэн Хокінг

Па азначэнні чорныя дзіркі - гэта аб'екты, у якіх столькі рэчывы сканцэнтравана ў адной кропцы, што нічога - нават святло - не можа выйсці з-пад пэўнай прасторы вакол іх. Гэта была асаблівасць гравітацыі Ньютона; гэта асаблівасць ААН Эйнштэйна; і калі мы маем поўную квантавую тэорыю гравітацыі, мы цалкам чакаем, што гэта таксама будзе асаблівасцю. Калі досыць масіўная зорка памірае, а яе ядро ​​развальваецца, праходзячы па стадыі атамаў, мінулых ядрах, мінулых нейтронах і мінулых асобных, свабодных кварках, здараецца пацешная катастрофа: нават нешта, якое рухаецца са хуткасцю святла, не можа збегчы з гэтага краю космасу. І калі гэты парог пераадолены, усё разбураецца да незвычайнасці ў цэнтры. Вы стварылі чорную дзірку, і на працягу наступных трыльёнаў на трыльёны гадоў усё, што яна будзе рабіць, гэта расці, есці ўсё, што трапляе ў яе гарызонт падзей.

Канцэпт-арт з аккреционного кольца і бруі вакол звышмасіўнай чорнай дзіркі. Малюнак: NASA / JPL-Caltech.

Вы можаце падумаць, што некаторыя з гэтых рэчы памыляюцца:

  • Магчыма, незвычайнасць не непазбежная.
  • Магчыма, ён не з'есць усё, што апускаецца ў межах яго гарызонту падзей.
  • І, магчыма, калі б вы былі досыць разумныя, вы маглі б нават уцячы знутры.

Але ўсё гэта дакладна, па прычынах, якіх вы не маглі чакаць. І нягледзячы на ​​сцвярджэнні Стывена Хокінга, што тут магчымы выхад (навуковая праца тут), ніякая кемлівасць не дазволіць нечаканаму выйсці.

Хоць можа здацца, што матэрыя пазбягае чорнай дзіркі, гэта заўсёды толькі ад матэрыі, якая знаходзіцца па-за межамі гарызонту падзей. Малюнак: ESO / MPE / Marc Schartmann.

Хуткасць уцёкаў - смешная рэч: там напісана, што ў пэўнай вобласці прасторы ёсць пэўная гравітацыйная «цяга», і калі хуткасць перавышае пэўную колькасць - хуткасць уцёкаў - вы можаце выйсці. Пры нейкім меншым значэнні, чым для гэтага, ёсць стабільная хуткасць, неабходная для стабільнай арбіты, адкуль вы не пазбегнеце, але там, дзе вы можаце пазбегнуць падзення на векі вечныя. І калі ваша хуткасць недастаткова вялікая, вы ўпадаеце на гравітацыйны крыніца, з якога вы хацелі б збегчы.

Ілюстрацыя

Што гэта значыць, калі хуткасць вашага ўцёкаў большая за хуткасць святла? Паколькі нішто не можа перавышаць хуткасць святла, гэта азначае, што няма магчымасці выйсці. Але гэта значыць і больш! Калі вы знаходзіцеся ў гарызонце падзей, і вы хочаце прыкласці сілу, каб "выштурхнуць" на тое, што спрабуе зваліцца на вас, гэта азначае, што вы не можаце. Выкласці сілу, выштурхнуць вонкі, азначае перадаць часцінку вонкі. Але ўсе часціцы абмежаваныя хуткасцю святла! І калі хуткасць уцёкаў большая за гэта, вы не можаце адысці ад таго пункту, куды вы рушыцеся; Вы не можаце рухацца далей ад незвычайнасці. Гэта азначае, як ні дзіўна, што трапляючы ў гарызонт падзей чорнай дзіркі, ты бачыш незвычайнасць ва ўсіх напрамках. Такая незвычайнасць непазбежная.

Гэта таксама азначае, што калі вы едзеце па краі гарызонту падзей і вы спрабуеце зрабіць што-небудзь разумнае, як проста апусціць шкарпэтку ў нагу, вам трэба пацярпець свет. Частка вашага цела за межамі гарызонту падзей усё яшчэ будзе ўцягнута, але частка ўнутры не будзе паспяхова выцягнута; няма ніякага спосабу нацягнуць яго, бо ўвесь матэрыял унутры - нават часціцы, якія нясуць сілу - зацягнуўся ў незвычайнасць. Калі вы хочаце збегчы, ваша адзіная надзея - гэта такі чалавек, які адгрызе вашу нагу, каб выратаваць вашу жыццё. Незалежна ад паглыблення ўнутры гарызонту падзей, гэта ўсё больш. І нават калі звышмасіўная чорная дзірка ў мільён ці мільярды разоў перавышае масу нашага Сонца, колькасць часу, якое патрабуецца на ўскрайку гарызонту падзей, дасягае незвычайнасці, вымяраецца ў лічаныя секунды. Аднак вы нарэжце яго, патрапіўшы ў чорную дзірку - гэта жахлівая ідэя з катастрафічным лёсам.

Стывен Хокінг, у красавіку 2016 года, пры абвяшчэнні ініцыятывы

Дык чаму тады Стывен Хокінг абвясціў, што магчыма ўцячы з чорнай дзіркі? Чаму ён абвясціў на сцэне ў Гарвардзе:

Гэта не тыя вечныя турмы, пра якія яны лічылі калісьці. Калі вы адчуваеце, што патрапілі ў чорную дзірку, не адмаўляйцеся. Выйсце ёсць.

Таму што ён не казаў пра цябе. Ён казаў пра тую інфармацыю, якая складаецца з таго моманту, як вы ўпалі: калі вы перайшлі гарызонт падзей. Калі прадметы трапляюць у чорную дзірку, яны валодаюць рознай інфармацыяй: няхай гэта патрапіла рэчыва ці антыматэрыя; барыёны або лептоны; электроны або мюоны; нейтрына або нейтронаў. Ці была кніга, якая трапіла ў "Вінаград гневу" альбо "Граф Монтэ-Крыста"? А што з чалавека, які ўпаў; хто гэта быў і які яны былі? Але, пры ўмовах Агульнай адноснасці, прынамсі, пры класічнай Адноснасці, чорная дзірка змяшчае толькі тры звесткі: масу, электрычны зарад і імпульс. (Калі б магнітныя зарады існавалі, яна б утрымлівала і гэтую інфармацыю.)

Уражанне мастака пра чорную дзірку. Малюнак: XMM-Newton, ESA, NASA.

Знакаміты «парадокс інфармацыі пра чорную дзірку» - гэта тое, як, калі чорная дзірка ў рэшце рэшт згасае (з дапамогай выпраменьвання Хокінга), гэта вырабляюць толькі агульная энергія, электрычны зарад і імпульс; усё астатняе выпадкова. Іншымі словамі, уся гэтая дадатковая інфармацыя знішчаецца. Тое, што на самай справе апошні дакумент Хокінга, значна менш фантастычны, чым уцёкі з чорнай дзіры; там напісана, што кожны раз, калі новая часціца трапляе ў чорную дзірку, яна мяняе інфармацыю, закадаваную на паверхні чорнай дзіры. А паколькі паверхню чорнай дзіркі (і плошча паверхні, у залежнасці ад гэтага) залежыць ад масы / энергіі ўнутры яе, як яна распадаецца, гэтая інфармацыя павінна вымалёўваць яе, зашыфраваць, але закадаваную ў выпраменьванні Хокінга. Гэтак жа, як спаленая кніга змяшчае інфармацыю на старонках (хоць і ў не вельмі карысным фармаце), выпраменьванне Хокінга можа кадзіраваць інфармацыю пра тое, што трапіла ў рэшце рэшт.

Палаючая кніга, у якой інфармацыя не губляецца, але не цалкам практычна падлягае аднаўленню. Крэдыт малюнка: © 2011 Дж. Рональд Лі, з jronaldlee.com, пад ліцэнзіяй cca-by-sa 2.0.

Гэта далёка не ўцёкі з чорнай дзіркі, але ён усё ж уяўляе сабой патэнцыяльнае, магчымае дазвол на парадакс інфармацыі. Тым не менш, калі вы поўнасцю вырашылі выратавацца з чорнай дзіркі, ёсць толькі адзін спосаб зрабіць гэта і па-ранейшаму выконваць законы фізікі, як мы іх ведаем: не трапляйце ў першую чаргу.

Гэтая публікацыя ўпершыню з'явілася ў Forbes і прадастаўляецца вам прыхільнікамі Patreon без рэкламы. Каментуйце наш форум і купіце нашу першую кнігу: Beyond The Galaxy!