Квантовые черные дыры скрывают от нас конец Вселенной
Международная команда физиков, в попытках разработать теорию квантовой гравитации, подтвердила предположение нобелевского лауреата Роджера Пенроуза и доказала существование на микроуровне так называемой «космической цензуры». Возможно, именно это делает само познание Вселенной возможным и одновременно скрывает от нас то, что было до Большого взрыва. Из-за феномена этой "цензуры" никакие самые совершенные телескопы не способны увидеть точку пространства-времени, где и когда Вселенной не существует.
Знаменитый физик и математик Роджер Пенроуз стал одним из тех, кто ввел в науку понятие сингулярности — бесконечно малой и плотной точки, где перестают работать все известные нам физические законы, в том числе принцип причинности. От сингулярностей (скрывающихся в недрах черных дыр) нас отделяет горизонт событий, который можно пересечь только в одном направлении. Фундаментальный вывод Пенроуза: сингулярностей без горизонта событий просто не может существовать.
Другими словами, сингулярность принципиально ненаблюдаема — этот принцип и носит название «космической цензуры». В современной науке он доминирует, несмотря на неоднократные попытки опровержения.
Коллектив ученых во главе с Эндрю Свеско решил подойти к проблеме с несколько необычной стороны. Трудясь, как и многие их коллеги, над амбициозной задачей построения «теории всего» (или квантовой теории гравитации), ученые решили рассмотреть, как принцип космической цензуры работает на микроуровне — с квантовыми черными дырами.
Авторы исследования добились успеха, пройдя между двумя фундаментальными подходами к пониманию Вселенной — Общей теорией относительности и квантовой механикой. Первую они задействовали для описания пространства-времени, а вторую — для анализа состояния материи. Так как существование квантовых сингулярностей внутри черных дыр не подвергается сомнениям, ученые применили для их анализа неравенства Пенроуза.
Согласно ему, масса или энергия пространства-времени связана с площадью горизонтов событий черных дыр, находящихся внутри него. Если это неравенство не выполняется — значит, космическая цензура не работает, и сингулярность без горизонта событий существует. Что ставит под сомнение достоверность любых научных наблюдений.
Но команда Свеско установила, что в определенной своей форме неравенство Пенроуза становится универсальным и применимым ко всем известным примерам микроскопических черных дыр — даже там, где имеются сильные квантовые эффекты. С точки зрения математической логики это далеко не очевидно, но факты говорят именно об этом. Физики подчеркивают, что этот результат не может являться 100-процентным доказательством истинности концепции Пенроуза. Но «космический цензор» пока на месте, и «разглядеть» сингулярность все еще невозможно.
