«АиТ» - Британский ученый разгадал тайну черных дыр

Новости

Британский ученый разгадал тайну черных дыр

Lenta.ru передает, что на следующей неделе выдающийся английский астрофизик Стивен Хокинг собирается сделать доклад, который перевернет все предыдущие представления о строении Вселенной. Как пишет в четверг Daily Telegraph, прикованный к инвалидной коляске ученый, который периодически изумляет научную общественность своими теориями, заявил, что полностью раскрыл тайну черных дыр - главную загадку космоса.

Сообщение астрофизика, который, как считают многие, объединил теорию относительности и квантовую механику в единую теорию, взбудоражило весь ученый мир. По словам Хокинга, в своем докладе на научной конференции в Дублине он докажет, что черные дыры не являются "всепоглощающей" субстанцией, как считал ранее он и подавляющее большинство астрофизиков.

Черные дыры - это области пространства, в которых гравитационное притяжение настолько велико, что ни вещество, ни излучение не могут их покинуть. Черная дыра отделена от остального пространства "горизонтом событий" — поверхностью, на которой вторая космическая скорость равна скорости света.

Ранее считалось, что черная дыра "все съедает и ничего не отпускает", однако еще в 70-х годах Хокинг доказал, что возможен обмен энергией между ней и внешним пространством, например, пролетающие вблизи нее частицы или кванты могут уносить энергию ее вращения. Определив черную дыру как "место, где разрушается классическая концепция пространства и времени так же, как и все известные законы физики", Хокинг тем не менее открыл возможность очень медленного самопроизвольного квантового "испарения" черных дыр, который, может приводить к их полному исчезновению.

Однако его открытие вызвало парадокс: Хокинг утверждал, что, согласно его теории, энергия, поступающая из черной дыры, не содержит никакой "информации" о той материи, которую эта дыра в свое время поглотила. Когда же черная дыра испаряется от нее не остается и следа, следовательно, не остается и никакой информации. А это идет противоречит всем законами квантовой механики.

Почти 30 лет Хокинг пытался разрешить этот парадокс и, судя по его заявлению, нашел разгадку.

62-летний Стивен Вильям Хокинг изучает фундаментальные законы, которые управляют Вселенной. Он является обладателем двенадцати почетных ученых званий. Книги ученого "Кратная история времени" и "Черные дыры, молодая Вселенная и другие очерки" стали бестселлерами. При всем при этом еще в 20 лет Хокинг был практически полностью парализован из-за развития неизлечимой формы атрофирующего склероза и остается в этом состоянии всю свою оставшуюся жизнь. У него двигаются только пальцы правой руки, которыми он управляет своим движущимся креслом и специальным компьютером, который за него говорит.

19-07-2004 Источник: Lenta.Ru

Обсуждение материала

Последние сообщения

Сообщение из темы: Хокинг признал свой проигрыш и расплатился

Автор

Сообщение

ML
Администратор

Зарегистрирован:
17-12-2002
Сообщения: 605

Добавлено: 27-07-2004 00:52:06 Заголовок: Хокинг признал свой проигрыш и расплатился

Вот по теме:

==============

Хокинг признал свой проигрыш и расплатился

Крупнейший британский физик и космолог профессор Кембриджского университета Стивен Хокинг (Stephen Hawking) впервые представил на суд специалистов революционную теорию черных дыр. Свой доклад Хокинг сделал на проходящей в Дублине Семнадцатой международной конференции по общей теории относительности и космологии (GR17).

В середине прошлой недели Хокинг попросил у организаторов дублинской конференции предоставить ему время для незапланированного доклада о черных дырах. Телевидение, радио, газеты и Интернет мгновенно транслировали это сообщение по всему миру, подняв его до уровня научной сенсации. Надо сказать, что для этого имелись все основания. Согласно тут же прорезавшимся слухам, Хокинг собирался признать свое поражение в научном диспуте, который он и профессор Калифорнийского технологического института (Caltech) Кип Торн (Kip Thorne) многие годы вели с Джоном Прескиллом (John Preskill), также профессором Калифорнийского технологического и директором Института квантовой информации. Этот спор был даже оформлен в виде нашумевшего в научном мире пари, заключенного в 1997 году.

В чем же не сошлись эти признанные светила теоретической физики? Точная формулировка предмета их дискуссии выражена всего одним предложением, которое мало что скажет неспециалисту - впрочем, для точности его можно и процитировать. Прескилл утверждал, что "находящаяся в чистом квантовом состоянии система, которая испытывает гравитационный коллапс, приводящий к возникновению черной дыры, будет пребывать в чистом состоянии и после испарения этой дыры", в то время как Хокинг и Торн считали это мнение ошибочным. Участники пари постановили, что проигравшая сторона вознаградит победителя (или победителей) любой энциклопедией, которую тот попросит.

А сейчас постараемся расшифровать условия спора. В 1975 году Хокинг математически доказал, что любая черная дыра спонтанно испускает электромагнитное излучение, которое непрерывно уносит ее массу и энергию. Стоит отметить, что первым эту идею за четыре года до Хокинга высказал ныне покойный Яков Борисович Зельдович, однако Зельдович считал, что источниками фотонов могут быть только вращающиеся черные дыры. Из расчетов Хокинга естественно следует, что черные дыры постепенно разогреваются и "испаряются", а в конце концов взрываются и исчезают. Те же вычисления показали, что для черных дыр, которые возникают при взрывах сверхновых звезд, и тем более для сверхмассивных дыр, находящихся в центрах галактик, скорость испарения близка к нулю. Однако эта скорость растет по мере "похудания" дыры, так что в конечном счете любая дыра все же обречена на гибель. Сроки, о которых идет речь, нельзя даже назвать астрономическими: время жизни сравнительно скромной дыры, тянущей при рождении всего лишь на несколько солнечных масс, неизмеримо (как минимум в 10⁵⁷ раз) превышает возраст мироздания. Но при всей непомерной огромности такого срока, это все же не вечность.

Предположим, что черная дыра втянула и поглотила какой-то физический объект, находящийся в хорошо определенном квантовом состоянии - такие состоянии и называют чистыми. Оно описывается волновой функцией, которая содержит всю реально доступную информацию об объекте. Проблема, из-за которой Прескилл бился об заклад с Хокингом и Торном, состоит в следующем: что останется от этой информации после неизбежного испарения черной дыры? Гипотеза Прескилла на обычном языке означает, что хотя бы часть этой информации непременно сохранится. Соперники Прескилла утверждали обратное - что в дыру упало, то навсегда и пропало, "съеденная" информация необратимо разрушается. На языке квантовой механики это означает, что исходное чистое состояние проглоченного дырой объекта обязано перейти в смешанное. Прескилл настаивал, что законы квантовой механики исключают возможность такой трансформации, что и выразилось в предложенной им формулировке условий заклада.

И вот теперь Хокинг публично декларировал, что Прескилл был изначально прав, а он с Торном ошибался. Из его доклада вытекает, что черная дыра искажает и перепутывает поглощенную информацию, но все же не разрушает ее и в конце концов в процессе своего исчезновения даже выпускает из своих объятий. Хокинг также посоветовал любителям научной фантастики расстаться с мечтой о том, что погружение в черную дыру может стать броском к другой Вселенной - по его словам, такое невозможно ни при каких обстоятельствах. Выполняя условие пари, он презентовал сопернику "Полную энциклопедию бейсбола", которую специально выписал из США. Впрочем, сам Прескилл не преминул заметить, что он так до конца и не понял аргументов Хокинга, хотя, конечно, рад своему выигрышу.

Собравшиеся на дублинский форум специалисты также говорят, что им потребуется время, чтобы разобраться с новой моделью; третий участник спора, Кип Торн, дал понять, что он пока не вполне согласен с Хокингом. В августе Хокинг представит свои выводы в статье, которую с нетерпением ждут специалисты по космологии и теоретической физике.

Алексей Левин (Вашингтон)

22.07.2004

http://www.grani.ru/Society/Science/m.74320.html