Исследователи из Университета штата Пенсильвания предложили новый взгляд на эволюцию черных дыр, который может дополнить или даже частично заменить классическое описание излучения Хокинга. Вместо традиционной модели, основанной на квантовом излучении, ученые предлагают описывать поведение этих объектов через изменение энтропии — фундаментальной величины, характеризующей степень беспорядка в системе. По аналогии с кипящей водой, где рост энтропии определяет направление процесса, такой подход позволяет описывать изменения черных дыр в более привычных термодинамических терминах.
Теория Стивена Хокинга, опубликованная еще в 1970-х годах, впервые показала, что черные дыры не являются полностью «черными». Согласно ей, они способны испускать слабое тепловое излучение, постепенно теряя массу и в конечном итоге испаряясь. Однако эта модель хорошо работает только для идеализированных черных дыр, находящихся в состоянии равновесия.
Авторы новой работы считают это главным ограничением существующей теории. В реальности черные дыры постоянно меняются: они рождаются после коллапса массивных звезд, поглощают вещество, сталкиваются друг с другом и постепенно эволюционируют. Для описания таких процессов исследователи предлагают использовать не классический горизонт событий, а так называемый динамический горизонт, который уже применяется в современных моделях общей теории относительности.
По словам ученых, такая замена позволяет распространить законы термодинамики на черные дыры, находящиеся вне состояния равновесия. В этом случае становится возможным последовательно описывать процессы роста, слияния и потенциального испарения объектов без ограничений, характерных для классической модели Хокинга.
Исследователи подчеркивают, что речь не идет об опровержении излучения Хокинга. Новая работа предлагает альтернативную математическую основу для моделирования сложных динамических процессов, которые невозможно полноценно описать существующими методами. Если подход подтвердится дальнейшими исследованиями, он может стать важным инструментом для изучения эволюции черных дыр, их слияний и поведения в рамках будущей квантовой теории гравитации.
