Физики предложили новую теорию испарения черных дыр — без классического излучения Хокинга

Ученые представили альтернативный способ описания того, как черные дыры теряют энергию. Новый подход основан на законах термодинамики и, по мнению авторов, лучше подходит для изучения рождения, слияния и испарения черных дыр.

Физики предложили новую теорию испарения черных дыр — без классического излучения Хокинга

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.

На иллюстрации показан приток энергии, вызывающий рост чёрной дыры.

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.

Читайте также

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA