Физики из Университета Южной Калифорнии совершили прорыв в понимании чёрных дыр, предложив модель их скрытой структуры с беспрецедентной детализацией. Работа вводит концепцию «суперлабиринтов» — теоретических конструкций, которые способны описать микроскопическое устройство этих объектов так, как раньше не позволяли ни теория Эйнштейна, ни классическая квантовая механика.
Исследование не только углубляет понимание природы пространства-времени, но и предлагает путь к объединению фундаментальных физических законов.
Согласно общей теории относительности, чёрная дыра — это «слепое пятно» с горизонтом событий, за которым исчезает свет и информация.
Однако такая модель противоречит квантовой механике, требующей сложной внутренней структуры у любого объекта. Теория струн решает эту проблему через концепцию «фаззболов» — многомерных образований без чёткого горизонта, которые заменяют традиционные чёрные дыры.
Николас Уорнер, ведущий автор исследования, вместе с коллегами показал, как построить эти структуры, используя «суперлабиринты» — сложные комбинации многомерных мембран (бран) в рамках М-теории.
Последняя расширяет идеи струн, предполагая, что базовые элементы Вселенной могут быть не одномерными, а двумерными (М2-браны) или даже пятимерными (М5-браны).
На графике показаны линии постоянного энергетического потенциала, отражающие расположение двумерных мембран (M2-бран) — гипотетических объектов из теории струн.
Тёмные контуры, построенные для двух точек с координатами (1,1) и (2,-1), иллюстрируют, как эти структуры взаимодействуют в многомерном пространстве, формируя основу «суперлабиринтов».
Именно такие паттерны, согласно расчётам учёных, кодируют информацию внутри чёрных дыр, заменяя классический горизонт событий сложной микроскопической «тканью».
Источник: Journal of High Energy Physics (2025). DOI: 10.1007/JHEP03(2025)120 Команда сфокусировалась на пересечении этих бран, которые формируют своего рода «субстрат», кодирующий информацию о поглощённой чёрной дырой материи.
Для описания их взаимодействия учёные разработали «функцию лабиринта» — математический инструмент, решающий уравнения, схожие с теми, что управляют динамикой жидкостей или сложных оптических систем.
Эта функция позволила не только воспроизвести энтропию чёрной дыры (меру её «хаоса»), но и приблизиться к описанию её микроскопических состояний — «пикселей», из которых складывается полная картина объекта.
«Если раньше мы видели чёрную дыру как размытое пятно, то суперлабиринты дают разрешение в миллиарды пикселей, — объясняет главный автор исследования, Николас Уорнер.
— Это как различить каждую деталь фрески Микеланджело после столетий созерцания её силуэта». Подход устраняет ключевой парадокс: почему чёрные дыры в теории Эйнштейна выглядят «пустыми», хотя квантовая механика требует наличия сложной внутренней организации.
Перспективы работы выходят за рамки теории. Детальное описание микроструктуры чёрных дыр может стать мостом к квантовой гравитации — теории, объединяющей все фундаментальные взаимодействия.
Хотя практическое применение пока далеко, методы исследования суперлабиринтов могут повлиять на разработку алгоритмов для квантовых компьютеров или анализ данных гравитационных обсерваторий вроде LIGO.
Уорнер подчёркивает, что это лишь первый этап: чтобы создать полную карту «внутренностей» чёрной дыры, потребуются годы.
Но если теория подтвердится, то человечество получит ключ не только к загадкам космоса, но и к новым технологиям, работающим на стыке физики и математики.
Рубрика: Техно. Читать весь текст на www.ixbt.com.
Цены на нефть растут на фоне падения запасов нефти в долларах и США Нефть выросла в среду на фоне ослабления доллара, сокращения запасов сырой нефти в США и того, что Великобритания одобрила еще одну вакцину от корона...
Слишком много сливок и другие ошибки, которые делают кофе вредным для здоровья Органический чёрный кофе — это самый полезный кофейный напиток. Правда, далеко не всем нравится его вкус. И вот что этот кофе может испортить. Добавл...
Сомнолог предупредил о риске повышения тревожности у людей, беспокоящихся о качестве сна Врач-сомнолог, член Российского общества сомнологов Павел Кудинов рассказал, что гаджеты для отслеживания сна, которые определяют стадии сна по движе...
Вышли обновления офисных приложений iWork под iOS 18.4 и macOS 15.4 Вслед за релизом новых версий операционных систем компания Apple обновила свой набор бесплатных офисных приложений iWork, добавив ряд новых функций. ...
Обзор Samsung Galaxy Z Flip6: «раскладушка», которая влюбляет Вот уже больше пяти лет Samsung продвигает смартфоны с гибким экраном в массы. Сегмент по-прежнему остается премиальным, ценник кусается, зато можно ...
Где смотреть матчи НБА, КХЛ и других видов спорта? Сегодня болельщики имеют доступ к спортивным трансляциям с любой точки мира, что связано с постоянным развитием цифровых технологий. Чтобы не пропуст...
Как заказать Nike по доступной цене Nike – один из самых известных мировых брендов спортивной одежды и обуви. Эта американская компания была основана в 1964 году профессиональным бегуно...
НХЛ. «Тампа» играет с «Оттавой», «Питтсбург» в гостях у «Сент-Луиса», «Монреаль» против «Бостона», «Коламбус» принимает «Колорадо» «Монреаль» принимает «Бостон», «Коламбус» против «Колорадо», «Питтсбург» встречается с «Сент-Луисом». НХЛ Регулярный чемпионат Монреаль – Босто...
«Эстафета Победы» впервые стартовала в Приморье Патриотический проект «Эстафета Победы», приуроченный к 80-летию Победы, стартовал на гребной базе в микрорайоне Лозовый Партизанска. Напутствие эста...
Терминал Астафьева установил рекорд выгрузки контейнеров Мультимодальный порт Терминал Астафьева дважды установил рекорды по выгрузке контейнеров за смену. Это стало возможным после проведения очередной мод...
Работать с убийцей — хайп? Никоненко, Лужина, Зацепин отозвались о Ефремове Известный актёр Михаил Ефремов на следующей неделе выходит по УДО. За смертельное ДТП он провёл в колонии 5 лет, хотя был осуждён на 7,5. Aif.ru узна...
Никого не щадят. 3 схемы, по которым мошенники «разводят» детей в 2025 году Чаще всего киберпреступники атакуют детей и подростков через мессенджеры и соцсети, ведь именно в них жертвы проводят больше всего времени, рассказал...
Экс-депутат Рады сообщил об уничтожении Ан-225 «Мрия» артиллерией ВСУ Самолет Ан-225 «Мрия» был уничтожен в феврале 2022 года на аэродроме Гостомель под Киевом в результате обстрела украинскими военными, заявил экс-депу...
В мире: Орбан и Нетаньяху публично обесславили МУС Венгрия выходит из Международного уголовного суда (МУС). Об этом было объявлено в ходе визита в страну израильского премьер-министра Биньямина Нетань...
От спутников до Луны: Турция построит космодром для независимых запусков и собственных космических миссий без посредников Турция приступила к реализации амбициозного проекта национального космодрома Spaceport Türkiye, который станет ключевым элементом её космической...