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.
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...
Техника Apple резко подорожает из-за новых торговых пошлин Трампа Возвращение Дональда Трампа в Белый дом вновь подняло вопрос о пошлинах на товары из-за рубежа. На этот раз под удар попала компания Apple, которая г...
Samsung представила планшеты Galaxy Tab S10 FE Samsung продолжает расширять линейку планшетов, анонсировав серию Galaxy Tab S10 FE. Galaxy Tab S10 FE и Tab S10 FE+ выделяются функциями, разработан...
«У вас нет других нас» Куряне не согласны с высказыванием московских предпринимателей про боязнь перемен в своем городе Накануне, в курском кластере «Поток» состоялось совещание по разработке мастер-плана города, в котором, представитель московской делегаци...
В Курске прошла выставка патриотических картин и мастер-класс от маэстро изобразительного искусства На базе курского вуза представили персональную выставку полотен патриотической тематики в рамках Дня открытых дверей для выпускников курских школ, ин...
Крипта не оставляет попыток найти дно Влияние на рынок:3Картина рынкаКриптовалюты не оставляли попытки найти дно. Капитализация крипторынка дважды в течение недели откатывалась ниже 2.65 ...
США: инфляция - вверх, активность - вниз Влияние на рынок:2Опубликованный во вторник Производственный ISM индикатор подтвердил тревожную дивергенцию в экономике США: экономическая активность...
Valve официально прекратила поддержку CS:GO Компания Valve объявила о прекращении поддержки легендарной игры Counter-Strike: Global Offensive с 1 января 2024 года.С начала нового года компания ...
CS2: борьба за 200 тыс. долларов. Кто победит? В данной статье вы увидите обзор финалистов Elisa Masters Espoо 2023, а также общую информацию по турниру! Турнир Elisa Masters Espoo 2023 – это круп...
Топ 5 - Лучшие проекторы с аккумуляторами За яркость проекторов с аккумуляторами приходится переплачивать в 3-6 раз больше по сравнению с обычными моделями, поэтому приобретать такой проектор...
ТОП 5 - Лучшие LED/LASER проекторы для домашних кинотеатров LED/LASER проекторы пока так и не приблизились по ценам к ламповым моделям, а их уже вытесняют большие телевизоры, которые стремительно дешевеют Наст...
Сладость и аромат. Шеф-повар Жданов раскрыл секрет приготовления моркови 4 апреля у моркови — праздник, отмечается ее Международный день. Он был учрежден для того, чтобы популяризировать этот замечательный овощ, чтобы люди...
Последняя воля. Где развеяли прах известных людей Развеивание праха — древняя практика, которую выбирают многие люди после кремации. Некоторые считают развеивание праха символическим актом, олицетвор...
Microsoft отказывается от большего количества проектов центров обработки данных По словам аналитиков, компания отказалась от проектов, которые должны были потреблять 2 ГВт электроэнергии. По словам аналитиков TD Cowen, компания M...
Международная платформа EasyStaff объединяет сервисы для управления удалёнными командами Три сервиса EasyStaff под единым брендом и с новой айдентикой Международная платформа для управления удаленными командами и расчетов с исполнителями ...
Играл Молчалина, а был Чацким Лауреатами стали основатель и руководитель Государственного Театра Наций Евгений Миронов, художественный руководитель-директор Академического Малого ...
В Петербурге львы вернулись на историческое место Медный хищник весом 230 кг и его постамент в 1,5 тонны парят в воздухе. С помощью манипулятора отреставрированных львов возвращают на историческое ме...
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...