Законы физики все еще нарушаются: внутри черных дыр происходит нечто странное

Ранее в этом году физики предложили решение одной из самых больших проблем в современной физике: существование сингулярности в центре черных дыр. Ученые предположили, что сингулярности не существует, но не все с этим согласны. Об этом пишет Space.

О существовании черных дыр и о том, что внутри у них есть сингулярность впервые заявил в своей теории относительности Альберт Эйнштейн в 1916 году. Сингулярность представляет собой точку, в которой масса становится бесконечно плотной и настолько концентрированной, что создаваемая ею кривизна пространства-времени также становится бесконечной.

Но в сингулярности нарушаются все известные законы физики. Она не подчиняется ни правилам общей теории относительности, ни квантовой механики, двух главных теорий, описывающих Вселенную на макроуровне и микроуровне соответственно.

Поэтому физики пытаются решить проблему сингулярности. В прошлом исследовании ученые модифицировали уравнения поля из общей теории относительности так, что гравитация ведет себя по-другому, когда пространство-время сильно искривлено. Таким образом вместо сингулярности, как предположили физики, существует сильно искривленная статическая область, расположенная в ядре черной дыры.

Но это решение проблемы сингулярности не устроило физика-теоретика Никодема Поплавского из Университета Нью-Хейвена, США. Ученый говорит, что предложенная теория предполагает существование пяти измерений, тогда как эксперименты и наблюдения указывают на то, что мы живем в четырехмерном пространстве-времени. Никаких доказательств дополнительных измерений пока не обнаружено.

Также Поплавский говорит, что в исследовании внутренняя часть черной дыры является статичной, но уравнения гравитационного поля предсказывают, что пространство-время внутри черной дыры не может быть статичным. Физик утверждает, что это просто математическое исследование теории гравитации с дополнительными измерениями.

Поплавский считает, что попытки устранить сингулярность черной дыры в рамках классической физики терпят неудачу, потому что они полностью математические и лишены физической основы. Ученый считает, что человечество все же сможет узнать, что находится внутри черной дыры на самом деле и сможет решить проблему сингулярности, но не все так просто.

По словам Поплавского, ученые узнают о том, что находится в черной дыры, только если каждая черная дыра создаст новую Вселенную, и наша Вселенная, соответственно, была создана в черной дыре. Если наша Вселенная была создана в черной дыре, то ее раннее расширение можно было бы проверить с помощью реликтового излучения или гравитационных волн. Иначе выяснить, что находится в центре черной дыры почти невозможного, говорит физик.

Но может пройти 100 лет прежде, чем ученые докопаются до сути. Поплавский говорит, что более 100 лет назад общая теория относительности предсказала существование гравитационных волн, которые были обнаружены только в 2015 году. Поэтому проблема сингулярности может быть решена в XXII веке и может быть только тогда ученые узнают, что происходит в черных дырах на самом деле.