Основанное на «голографическом принципе», недавнее исследование, предполагает, что термодинамическое время не всегда может двигаться вперед, по крайней мере внутри черных дыр.
Исследование, возможно, открыло новый локальный закон в общей теории относительности. В нем геометрия черных дыр описывается в виде изогнутых «голографических экранов».
В своем исследовании Рафаэль Буссо, профессор Калифорнийского университета, и Нетта Энгельхардт, аспирантка из того же университета, разработали альтернативное объяснение горизонта событий черной дыры, точки невозврата, которая отделяет черную дыру от наблюдателей.
В 1974 году Стивен Хокинг предположил, что из-за квантовых эффектов вокруг горизонта событий черные дыры медленно испаряются, в конечном итоге забирая с собой всю информацию, втянутую в них их экстремальной гравитацией.
Очевидное разрушение этой информации проблематично для определенных принципов квантовой физики, согласно которым информация о системе не может быть уничтожена навсегда. Чтобы разрешить этот очевидный парадокс, ученые в 90-х годах прошлого века разработали так называемый голографический принцип, согласно которому информация фактически сохраняется как часть поверхностных флуктуаций самого горизонта событий.
Принцип гласит, что факты существования черных дыр в трехмерном пространстве транскрибируются на двумерной поверхности – точно так же, как плоские голографические изображения создают трехмерные иллюзии.
В своем исследовании Энгельхардт и Буссо разработали новый закон площади для голографических экранов. Есть два типа экранов, «голографический экран будущего» и «голографический экран прошлого». При этом они соответствуют разным гравитационным полям.
«Голографические экраны в некотором смысле являются локальной границей областей сильных гравитационных полей. Голографические экраны будущего соответствуют гравитационным полям, которые сближают материю… тогда как голографические экраны прошлого соответствуют областям, которые распространяют материю», – сказала Энгельгардт.
Это значит, что направление движения времени у экранов также разное. В последнем время идет вперед. Наша Вселенная, например, представляет собой «голографический экран прошлого», поэтому по умолчанию мы понимаем термодинамическое время как всегда идущее вперед. С другой стороны, в «голографических экранах будущего» время идет в обратном направлении.
Поскольку черные дыры имеют сильное гравитационное поле, поглощающее материю, стремясь достичь точки бесконечной плотности, то они представляют собой «голографический экран будущего». Следовательно, внутри тьмы черной дыры время бежит назад.
Авторы ясно дают понять, что они не предполагают, что астронавт, оказавшийся на горизонте событий черной дыры, может каким-то образом заглянуть в будущее.
«Горизонт событий определяется относительно бесконечного прошедшего времени в будущем, поэтому по определению он «знает» обо всей судьбе Вселенной. В общей теории относительности горизонт событий черной дыры не может быть обнаружен ни одним физическим наблюдателем за конечное время, и нет никакого смысла в том, что черная дыра как сущность знает о будущей бесконечности. Это просто удобный способ описания черных дыр», – пояснила Энгельхардт.
Стандартная модель физики – это теоретическая основа, которая предсказывает взаимодействия субатомных частиц. Она описывает функции компонентов квантовых явлений, включая кварки и лептоны, но расходится с общей теорией относительности Эйнштейна – что время может идти вперед и назад.
Читайте также:
О тёмной материи и теории относительности Эйнштейна
Из чего сделаны черные дыры? Ученые приближаются к ответу
Охота на микроскопические черные дыры
Новый способ понять, как течёт время
Что такое чёрные дыры? Короткое и простое объяснение
#физика #космос #теория #черные дыры #наука
