Физик Стивен Хокинг (Stephen Hawking) совместно с коллегами Малькольмом Перри (Malcolm Perry) и Эндрю Стромингером (Andrew Strominger) из Кембриджского университета (University of Cambridge) опубликовал статью, в которой объяснил возможный механизм образования у черной дыры "волос", способных рассказать о том, что она в прошлом поглотила. Этот способ является возможным решением проблемы, над которой физики бьются с 1970-х годов.

Черные дыры представляют собой объекты с колоссальной массой, вокруг которых существует невероятно сильное гравитационное поле. Существование черных дыр было предсказано общей теорией относительности Альберта Эйнштейна и сегодня практически не подвергается сомнению среди физиков и астрономов. Считается, что сверхмассивные черные дыры присутствуют в центре большинства галактик.

Гравитация черной дыры настолько велика, что ее пределы ничто не может покинуть, даже свет. В связи с этим долгое время считалось, что черные дыры со временем должны лишь увеличиваться, поглощая вещество, и что все они почти неотличимы друг от друга, так как их свойства определяются лишь тремя параметрами: массой, скоростью вращения, а также электрическим зарядом. Описывающая это свойство теорема стала называться среди физиков "безволосой", то есть предполагающей, что у черных дыр нет "волос" и они все одинаково "лысые".

Однако в 1970-х годах Стивен Хокинг доказал, что на самом деле черные дыры со временем должны терять массу, в конце концов полностью испаряясь и оставляя после себя вакуум. Причиной этого процесса являются квантовые эффекты, происходящие возле горизонта событий черной дыры — границы, за пределами которой гравитация становится слишком сильной даже для света. Эти квантовые эффекты порождают названное именем Хокинга излучение, которое уносит с собой массу и энергию черной дыры и является при этом полностью хаотичным — оно никак не зависит от того, что именно "упало" в черную дыру до этого.

Данный факт поставил перед учеными новую проблему исчезновения информации в черной дыре. Физические законы квантовой механики предполагают теоретическую возможность восстановления любой информации об объекте в прошлом, пусть на практике это бывает невозможно из-за чрезвычайно сложных вычислений. Однако в черной дыре информация о любом поглощенном объекте преобразуется в совершенно случайное излучение и таким образом полностью уничтожается, не оставляя возможности даже теоретически ее восстановить.

В своей новой статье Стивен Хокинг сделал предположение о существовании механизма, который может сохранять по крайней мере часть информации о веществе, поглощенном черной дырой. Получить "проглоченную" информацию могут помочь так называемые мягкие фотоны — частицы света с близким к нолю уровнем энергии. Показатель настолько мал, что они недоступны для регистрации научными приборами, однако об их существовании мы знаем, так как они вносят вклад в общее электромагнитное излучение.

Согласно новой идее Стивена Хокинга, черная дыра, испаряясь, оставляет после себя не вакуум. На ее горизонте событий постоянно излучающиеся мягкие фотоны образуют нечто вроде "волос". Кроме того, черная дыра должна излучать также мягкие гравитоны — частицы, переносящие гравитационное взаимодействие. Существование гравитонов до сих пор не подтверждено экспериментально, хотя значительная часть физиков в нем не сомневается. Мягкие гравитоны также должны уносить в себе часть потерянной информации.

Согласно утверждению физика и его соавторов, существует математический механизм, с помощью которого информация об упавшем в черную дыру веществе воспроизводится в излучении из виртуальных фотонов и гравитонов. И хотя восстановить эту информацию так же сложно, как и "угадать по запаху дыма, что именно сгорело в костре", это все же можно сделать. 

Отметим, что статья Стивена Хокинга пока не была опубликована в каком-либо научном журнале и не собрала достаточное количество критики для полноценной оценки ее научной достоверности.

Браслет-мультитул

Чехол-аккумулятор