Черные дыры столь же сильны, сколь и загадочны. И хотя мы знаем о них все больше и больше, список неопределенностей по-прежнему значителен. Одна из давних загадок связана с научной деятельностью Стивена Хокинга.
Покойный астрофизик утверждал, что существует так называемая Хокинговское излучение. Он выйдет из черных дыр в виде тепловой энергии. Такое излучение было бы неспособно нести информацию.
Но вернемся к началу всей истории. Предполагалось, что когда черные дыры исчезают, они также «испаряют» всю информацию о звездах, которая привела к их созданию. Предположения квантовой механики предполагают, что информация не может быть уничтожена и что конечное состояние объекта должно давать информацию о его начальном состоянии.
Недавние исследования показывают, что информацию о черной дыре можно восстановить, по крайней мере теоретически. Исследовательская группа под руководством Ксавьера Калмета из Университета Сассекса оценила расчеты Хокинга в 1976 году. Однако новый подход учитывал влияние так называемого квантовая гравитация, т.е. описание гравитации в соответствии с принципами квантовой механики. Хокинг решил не делать этого шага, который мог быть источником потенциальных неточностей.
Парадокс Хокинга долгие годы оставался необъяснимым. Предметом спора было то, сможет ли информация сохраниться после исчезновения черной дыры.
Как поясняет исследователь, несмотря на кажущуюся незначительность внесенных в анализы изменений, их влияние оказалось решающим для конечного результата. Эти эффекты изменяют излучение Хокинга таким образом, что оно становится нетепловым. Другими словами, введение в уравнения квантовой гравитации показало, что оставшееся от черных дыр излучение может содержать информацию.
При нынешнем состоянии технологий ученые не могут восстановить такую информацию, но знать, что это возможно, чрезвычайно важно. По словам Калмета, одним из способов дальнейшего продвижения исследований должно быть моделирование черных дыр в лаборатории.
Черные дыры могут иметь массу, в миллиарды раз превышающую массу Солнца. Недавно, например, мы писали об объекте с массой, эквивалентной более чем 30 миллиардам звезд, подобных нашей. В то же время они чрезвычайно сильны с точки зрения гравитации: их притяжение настолько сильно, что даже свет не может ускользнуть от него. Все, что подпадает под т.н. горизонт событий поглотит черная дыра. Это также оказывает значительное влияние на нашу способность обнаруживать такие объекты. Как правило, ученым приходится искать признаки их гравитационного воздействия на окружающую среду или искать излучение, создаваемое трением и нагревом материи, втягиваемой черной дырой.