Гравитация Эйнштейна под угрозой: квантовая цензура может скрыть тайны черных дыр

Ученые предполагают, что теория гравитации Эйнштейна, возможно, не является полной. Когда объекты становятся очень маленькими, они могут создавать «сингулярности» — области, где обычные законы физики перестают действовать. сть предсказывать будущее, что, в свою очередь, поставило бы под сомнение всю науку.

Лауреат Нобелевской премии по физике Роджер Пенроуз предложил концепцию черных дыр. Он рассматривал их как мембрану в пространстве-времени. Когда объект попадает внутрь черной дыры, он теряет свободу и оказывается в сингулярности. По мнению Пенроуза, сингулярность всегда скрыта внутри черной дыры и ее невозможно увидеть. Это явление получило название «космической цензуры». Однако пока нет достаточных доказательств, подтверждающих эту теорию.

В одной научной статье учёные обратили внимание на то, что квантовая механика играет ключевую роль в нашем понимании чёрных дыр. Многие учёные уже знают, что чёрные дыры связаны с квантовыми процессами, но пока не учитывают это в своих исследованиях. Из-за этого возникает сложность в точном измерении гравитационных волн, испускаемых чёрными дырами.

Когда учёные начинают учитывать квантовые эффекты, они называют чёрные дыры «квантовыми чёрными дырами». Существует предположение, что есть теория, описывающая взаимодействие материи и пространства-времени по законам квантовой механики. Это может быть так называемая «теория всего» или «квантовая гравитация». Однако ни одна из этих теорий пока не подтверждена экспериментально.

Согласно теореме Пенроуза, вся материя во Вселенной имеет положительную энергию. Но в квантовой механике существуют ситуации с отрицательной энергией, например, эффект Казимира. Учёные активно изучают эти явления и пытаются понять, как квантовая гравитация взаимодействует с материей.

Одним из интересных подходов к пониманию устройства Вселенной является полуклассическая гравитация. В этой модели пространство и время подчиняются законам общей теории относительности, а материя — законам квантовой механики. Однако несмотря на привлекательность этого подхода, решение уравнений, описывающих эту модель, остаётся сложной задачей.

Учёные обнаружили, что в рамках полуклассической гравитации может существовать явление, похожее на классическую космическую цензуру. Хотя точного понимания этого явления пока нет, учёные предполагают, что существует «квантово одетая сингулярность», которую невозможно увидеть напрямую.

Исследователи из Королевского колледжа Лондона, SISSA и других научных центров пришли к выводу, что пространство и время могут быть не бесконечными, а иметь определённые границы. Это открытие стало значительным шагом вперёд в понимании устройства Вселенной.

Ранее Vokrugsveta.ru рассказал, как две галактики «схлестнулись» в космосе.