Găurile negre atrag atenția fizicieni și astronomi, deoarece acestea sunt un laborator natural unic pentru studiul efectelor gravitaționale pe care nu le putem vedea pe Pământ. Mulți oameni de știință au fost angajați de peste un secol studiul de stele moarte, care este ceea ce găuri negre. Dar cel mai faimos dintre ele a fost cosmolog britanic de la Universitatea din Cambridge Stiven Hoking (Stephen Hawking).
Ca un susținător al mecanicii cuantice, Hawking a explora gauri negre din punct de vedere al modelelor cuantice, încercând să le folosească pentru a explica fenomenele mecanice clasice și manifestări ale teoriei relativității a lui Einstein.
Studiul de găuri negre în primă instanță se bazează pe conceptul de orizont de evenimente - unele sfere ipotetice în jurul punctului de singularitate gravitațională. dincolo de care nimic nu poate ieși. Și prin „nimic“ înseamnă cosmologi și materie, și energie, și chiar informații.
În noul său loc de muncă cosmolog pune mare la îndoială însăși existența orizontului evenimentului. In schimb, se introduce un nou termen - „orizont vizibil“ (orizont aparent), ceea ce înseamnă că sfera imaginară imobilizează doar materia și energia, dar în cele din urmă le-a lansat, chiar dacă într-o formă distorsionată.
Fizicienii le place să vorbească despre găurile negre cu următorul experiment de gândire: ce se va întâmpla cu un astronaut, în cazul în care el a abordat în mod accidental gaura neagră la distanța critică? Sustinatorii mecanicii clasice spune că el ar fi trecut în liniște prin orizontul evenimentului, atunci ar deveni aspirat în, accidentul s-ar fi întins în spaghete lungi, atom cu atom. Și atunci el ar fi fost ambalate într-un miez infinit de dens al găurii negre - punctul de singularitate.
Polchinski a constatat că mecanica cuantică oferă o versiune complet diferită a evenimentelor. Orizontul eveniment al unui model cuantic mecanic ar trebui să fie o zonă extrem de mare de energie, ceva ca un zid de foc, care ar prăjit astronaut nefericit până la crocant.
Dar un astfel de scenariu ar fi infuriat Einstein: Conform relativității generale, un observator ipotetic ar percepe aceleași legi ale fizicii ca în zbor liber prin galaxie, și o cădere într-o gaură neagră. Hawking a propus oa treia opțiune, care este matematic simplu și nu „surprins“ mecanica cuantică și teoria relativității generale.
Ideea este simplă: în conformitate cu Hawking, orizontul evenimentului și nu există. Efectele cuantice care au loc în apropierea găurii negre, provocând fluctuații ascuțite de spațiu-timp, iar aceste fluctuații sunt atât de mari, încât limitele stricte, cum ar fi orizontul evenimentului, pur și simplu nu poate avea loc.
Așa-numita alternativă „orizont vizibil“ orizont de evenimente este un fel de suprafață care inhiba razele de lumină, încercând să lase o gaură neagră. Acest fenomen este într-un sens la fel ca și orizontul evenimentului, cu toate acestea, între cele două concepte este încă există o diferență. Dacă ea și cealaltă frontieră, nu va elibera propriile limite de lumină, orizontul evenimentului va fi redusă în timp, iar orizontul vizibil - se umfla.
Acesta din urmă este, evident, mai mult material va absorbi gaura neagră, cu atât mai mare devine și, în consecință, să se extindă granițele sale. Un orizont de eveniment surpare Hawking a explicat din nou în 1974, când a introdus conceptul Radiația Hawking. unele particule lasă încă, uneori, dincolo de stele mort, dar reuseste sa cea mai mare parte fotoni. Și mai mică particula conține o gaură neagră, îngustă orizontul evenimentului.
Colegii lui Hawking, care nu au participat la activitatea sa, a remarcat faptul că astfel de idei cosmolog neagă existența găurilor negre în sine. În primul rând, prin însăși natura sa un orizont vizibil poate dispărea o zi, și tot ceea ce a fost capturat vreodată de gaura neagra, va fi lansat în spațiu deschis, cu toate că nu în forma sa originală.
Și în al doilea rând, lipsa orizontului evenimentului pune la îndoială existența singularitate gravitațională în centrul unei găuri negre. În loc de idei clasice despre soarta unui astronaut sau orice alt obiect în gaura neagră, problema va fi stocată numai temporar, în spatele orizontului vizibil și pentru a trece treptat la centrul nucleului sub influența gravitației. Dar nimic nu s-ar fi „ambalate“ în punctul de singularitate, precum și informații cu privire la această chestiune și a lăsat limitele gaura neagră cu radiația Hawking, deși într-o formă foarte distorsionat.
Polchinski, citiți articolul Hawking și-a exprimat îndoieli cu privire la existența găurilor negre în natură, fără un orizont de eveniment. Fluctuațiile de spațiu-timp, care este necesar pentru a șterge această limită ar trebui să fie prea puternic, dar nimic ca astrofizică nu se observă. Einstein descrie gauri negre aproape ca surse convenționale de câmp gravitațional puternic, și, în acest sens, teoria lui este mult mai ușor, deși nu ia în considerare multe alte aspecte fizice.