Квантовая механика изменила сингулярность чёрной дыры на происхождение белой дыры

Новое исследование, проведенное специалистами из Шеффилдского университета, может изменить наше восприятие чёрных дыр, времени и преобладающей в космосе тёмной энергии. В статье предлагается нетрадиционный подход к пониманию сингулярностей и их функции в структуре пространства-времени.

Согласно общей теории относительности, разработанной Эйнштейном, любой объект, оказавшийся в чёрной дыре, неизбежно устремляется к сингулярности, где известные нам физические законы более не действуют. Однако последнее исследование, основанное на принципах квантовой механики, выдвигает гипотезу, что сингулярность не является концом, а скорее началом, предвещающим переход в гипотетическую белую дыру, из которой энергия, материя и время вновь выбрасываются во Вселенную.

Учёные применили упрощённую модель известную как «плоская чёрная дыра», чья граница представлена как двумерная поверхность, а не сфера. Исследования показали, что на месте сингулярности возникает зона интенсивных квантовых флуктуаций — мелких энергетических вибраций в пространстве, — где пространство и время не обрываются, а превращаются в новую фазу. «В рамках квантовой механики завершение времени невозможно, поскольку системы продолжают эволюционировать», — объяснил доктор Штеффен Гилен, один из авторов исследования.

Основным нововведением работы стала идея взаимосвязи времени с тёмной энергией — силой, ускоряющей расширение Вселенной. По мнению исследователей, течение времени определяет тёмная энергия. Это открыло путь к переосмыслению процессов в чёрных дырах и гипотезе о том, что за сингулярностями могут скрываться белые дыры, где время не прекращает своего течения, а начинается заново. «При наличии гипотетического наблюдателя, обогнувшего сингулярность, он может очутиться с другой стороны белой дыры», — подчеркнул Гилен, уточнив, что это всего лишь гипотеза.

Работа также предоставила свежие перспективы на объединение гравитации и квантовой механики — одно из ключевых нерешённых вопросов современной физики. Если гипотеза получит эмпирическое подтверждение, это приведёт к созданию новой фундаментальной теории, которая способна объяснить природу тёмной энергии, сингулярностей и саму структуру пространства-времени.

Хотя пока отсутствуют прямые экспериментальные подтверждения предложенной теории, исследование открывает новые горизонты для изучения взаимосвязей между временем, тёмной энергией и квантовой гравитацией. В будущие годы учёные намерены проверить, может ли теория быть применима к классическим сферическим чёрным дырам, а также углубиться в изучение роли тёмной энергии как «временных часов» в космосе. Эти исследования потенциально способны преобразить образовательные материалы по астрофизике и приблизить нас к разгадке одной из величайших загадок космоса — природы самого времени.

Источник: iXBT