Давайте сегодня поговорим о том, что такое петлевая квантовая гравитация и как она нам может помочь разобраться с черными дырами.
Петлевая квантовая гравитация — это теория, ктеория, которая пытается соединить два больших куска науки: теорию относительности (которая описывает, как работает гравитация) и квантовую механику (которая описывает, как работают частицы на очень маленьких масштабах).
Представь, что пространство и время не гладкие, а состоят из крошечных "петель" или "ячеек". Именно так видит мир человек под квантовой гравитацией)
Одна из задач этой теории — описать поведение пространства-времени на очень малых масштабах, где гравитационные эффекты становятся настолько сильными, что квантовые эффекты играют значительную роль.
Коллапс черной дыры
В классической общей теории относительности, когда массивная звезда сгорает и умирает, т.е. коллапсирует, под действием своей гравитации она может сжаться в крошечную точку, называемую сингулярностью. Вокруг этой точки образуется черная дыра — область, из которой ничего не может выбраться, даже свет. Плотность материи становится бесконечной, а законы физики, как мы их знаем, перестают действовать. В этом случае согласно классической общей теории относительности пространство-время "разрывается".
Квантовые эффекты и отскок
Но в петлевой квантовой гравитации пространство-время квантовано, что означает, что оно состоит из дискретных "петель" или "сеток". Эта структура предотвращает образование сингулярности, так как плотность не может стать бесконечной. Вместо этого, при достижении экстремальных условий внутри черной дыры, пространство-время может подвергнуться квантовому "отскоку".
Этот квантовый отскок можно представить как аналог того, что происходит, когда сильно сжимаемая пружина в конце концов отскакивает обратно. В результате этого отскока черная дыра может трансформироваться в белую дыру, и вся материя и энергия, поглощенные черной дырой, могут быть выброшены наружу через белую дыру.
Белые дыры - это черные дыры наоборот. Если черная дыра все поглощает, то белая все извергает.
Временная обратимость
Время в уравнениях Эйнштейна симметрично, что позволяет возможность "обратного" процесса для черной дыры. Это означает, что если черная дыра сжимает материю в сингулярность, то белая дыра должна извергать материю из сингулярности. Петлевая квантовая гравитация предлагает механизм, при котором этот процесс может происходить без необходимости сингулярности.
Заключение
Таким образом, в рамках петлевой квантовой гравитации белые дыры рассматриваются как конечный этап эволюции черных дыр, обусловленный квантовыми эффектами, предотвращающими образование сингулярности. Этот подход предлагает теоретический механизм, при котором черные дыры могут "отскакивать" и становиться белыми дырами, выбрасывая материю и энергию в окружающее пространство.
На данный момент это остается гипотетической моделью, требующей дальнейшего теоретического обоснования и экспериментального подтверждения.