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.
Имплантация зубов All-on-4 Люди сталкиваются с полной или частичной утратой зубов в силу ряда причин: возраста, неправильной гигиены, травм, некоторых заболеваний. Имплантация ...
Эпицистостомия — надежное решение проблем с мочеиспусканием Современные технологии в области медицины предлагают решения, которые могут кардинально изменить жизнь пациентов, столкнувшихся с проблемами мочеиспу...
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 ...
Фондовый рынок, Daily history за 2 апреля 2025 г. Индекс Изменение, пункты Цена закрытия Изменение, % NIKKEI 225 101.39 35725.87 0.28 Hang Seng -4.31 23202.53 -0.02 KOSPI -15.53 2505.86 -0.62 ASX 200...
Валютный рынок, Daily history за 2 апреля 2025 г. Валютная пара Цена закрытия Изменение, % AUDUSD 0.62572 -0.3 EURJPY 161.08 -0.29 EURUSD 1.08306 0.33 GBPJPY 193.331 -0.05 GBPUSD 1.29973 0.56 NZDUSD ...
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...
Про лауреатов премии «Возвращение в жизнь» рассказал брянский губернатор Лауреатами премии Паралимпийского комитета России стали спортсмены-паралимпийцы Брянщины. Они являются ярким примером несгибаемой воли, силы духа и э...
В Брянске завершилась церемония вручения премии Паралимпийского Комитета России «Возвращение в жизнь» Премии удостоены выдающиеся паралимпийцы — победители и призеры Паралимпиады в Париже в 2024 году. Среди награжденных – четыре брянских атлета ...
«Блочные войны» в Колхозном переулке Смоленска: кто прав в «восстании» автовладельцев Бетонные блоки перегораживают проезд в Колхозном переулке в районе домов №№19 и 19а. Smolnarod попытался разобраться в истории соседских «войн&#...
Свидетели по делу экс-главы Гагаринского района Романа Журавлева меняют показания Сразу два ключевых свидетеля, которые на этапе следствия изобличали бывшего главу района, на судебном заседании «забыли» о том, как он оказывал на ни...
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...