Петлевая квантовая гравитация опровергла существование сингулярности в черных дырах
Один из основоположников теории петлевой квантовой гравитации Абэй Аштекар и его коллеги разработали новые точные математические уравнения, чтобы понять, что происходит внутри черных дыр согласно этой теории.
Теория петлевой квантовой гравитации использует квантовую механику для расширения гравитационной физики за пределы Общей теории относительности Эйнштейна. Две новые работы, опубликованные в журналах Physical Review Letters (1) и Physical Review D (2), исследуют квантовую природу внутренней структуры черной дыры.
Черные дыры — таинственные объекты с внешней границей, известной как горизонт событий, удерживающей все, что за нее попадает, даже свет.
Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что как только объект попадет за горизонт событий, он будет двигаться только к центру черной дыры — сингулярности, — где будет полностью уничтожен. В этой точке сингулярности гравитационное притяжение бесконечно, и все законы физики в ней перестают работать, включая теорию Эйнштейна.
Физики-теоретики уже несколько десятилетий задаются вопросом, существует ли на самом деле сингулярность, и пытаются это выяснить посредством сложных математических уравнений без какого-либо особого успеха.
«Лучшая теория гравитации на сегодня — Общая теория относительности, — но у нее есть ограничения, — говорит профессор Абэй Аштекар, директор Института гравитации и космоса Университета штата Пенсильвания. — Например, Общая теория относительности предсказывает, что во Вселенной есть места, где гравитация становится бесконечной и пространство-время заканчивается. Мы называем их сингулярностями. Но даже Эйнштейн соглашался, что это ограничение Общей теории относительности — результат того, что в ней не учитывается квантовая механика».
Профессор Аштекар и его коллеги разработали новые математические уравнения, описывающие черные дыры в петлевой квантовой гравитации и показывающие, что сингулярности черных дыр не существует.
«Пространство-время в теории Эйнштейна — это ткань, которую можно делить на такие мелкие части, какие мы хотим. Это по большей части обусловлено сингулярностью, где гравитационное поле становится бесконечным, — говорит соавтор исследования профессор Парамприт Сингх из Университета штата Луизиана. — В петлевой квантовой гравитации пространство-время обладает плиточной структурой, его нельзя разделить меньше самого мелкого сегмента. Мы показали, что это относится и к черным дырам, а значит, сингулярности не существует».
Вместо сингулярности петлевая квантовая гравитация предсказывает воронку в другое ответвление пространства-времени.
«Эти плиточные единицы геометрии, известные как квантовые возмущения, которые разрешают проблему сингулярности на множество порядков меньше того, что мы можем зарегистрировать при помощи современных технологий, но у нас есть точные математические уравнения, предсказывающие их поведение», — объясняет профессор Аштекар.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии