Черные дыры — это крайне занимательное явление в нашей Вселенной. Считается, что они возникают, когда гравитация невероятно плотно сжимает огромное количество материи в крошечное пространство, создавая такое сильное гравитационное притяжение, что даже свет не может вырваться. Это явление может быть вызвано умирающей звездой. Но до сих пор мы глубоко не исследовали, проявляют ли черные дыры некоторые странные и удивительные свойства квантовой физики.
Одним из таких явлений является суперпозиция, когда частицы на квантовом уровне могут существовать в нескольких состояниях одновременно. Чаще всего это иллюстрируется котом Шредингера, который может быть и мертвым, и живым одновременно. Но что касается черных дыр, ученые давно хотели посмотреть, могут ли они одновременно иметь совершенно разные массы, и оказалось, что это так и есть.
Представьте, что вы одновременно толстый и высокий, а также низкий и худой одновременно — это ситуация, которая интуитивно сбивает с толку, поскольку мы привязаны к миру традиционной физики. Но это реальность для черных дыр.
Чтобы раскрыть это умопомрачительное явление, команда физиков разработала математическую схему, позволяющую им "поместить" частицу за пределами теоретической черной дыры с наложенной массой. Отдельно рассматривалась масса, поскольку она является определяющей чертой черной дыры и поскольку вполне вероятно, что квантовые черные дыры естественным образом обладают суперпозицией масс.
Соруководитель исследования, доктор Магдалена Зих, сказала, что исследование фактически подтверждает гипотезы, выдвинутые пионерами квантовой физики. По словам авторов, их работа показывает, что самые ранние теории Джейкоба Бекенштейна — американского и израильского физика-теоретика, внесшего фундаментальный вклад в основы термодинамики черных дыр, — были невероятно точны.
Он постулировал, что черные дыры могут иметь массы только определенных значений, то есть они должны попадать в определенные полосы или отношения — так , например, работают энергетические уровни атома. Моделирование показало, что эти наложенные массы на самом деле находились в определенных полосах или соотношениях — как и предсказывал Бекенштейн.
Ученые, изначально, не предполагали, что какая-либо подобная закономерность будет иметь место, поэтому тот факт, что удалось обнаружить такую систему, был довольно неожиданным.
