Хокинг. Продолжение
Не такая уж и черная
Одним из открытий, сделанных Хокингом, было определение цвета «черной» дыры. Оказалось, что оно вовсе не черное, а скорее бесцветное. Этот тезис поразил физиков, однако скептики, проверив расчеты, убедились, что Хокинг прав. Удалось рассчитать, как будет выглядеть чёрная дыра, если излучение Хокинга существует: это будет шар, нагретый до некоторой температуры. Величина температуры зависит от массы черной дыры: чем больше масса, тем меньше температура. У сверхмассивных чёрных дыр, расположенных в центрах галактик, температура хокинговского излучения всего лишь триллионная доля градуса по шкале Кельвина (как говорят физики - триллионная доля Кельвина). Такое излучение, конечно, невозможно обнаружить.
*
Иное дело, если масса чёрной дыры невелика. Реликтовые немассивные черные дыры, предсказанные Хокингом в 1971 году, теряют массу довольно быстро, и их температура может достигать миллионов градусов. Это излучение, в принципе, можно обнаружить.
Но возникает другая проблема. Сверхмассивные чёрные дыры испускают огромную энергию с чрезвычайно низкой температурой, а маломассивные (например, массой всего лишь в несколько раз превышающем массу Юпитера) наоборот: температура их излучения высока, а мощность очень мала. Излучение, открытое Хокингом, приводит к тому, что рано или поздно черная дыра теряет всю свою массу и попросту исчезает. Поэтому большая часть реликтовых черных дыр, скорее всего, уже «испарилась», но некоторые пока существуют, и физики надеются когда-нибудь их обнаружить.
А видосик есть?
Возможность увидеть считавшуюся абсолютно невидимой чёрную дыру - открытие, как говорят, на кончике пера. Но радость физиков и космологов была омрачена, когда стало понятно, к чему это открытие ведет.
Дело вот в чём. Излучение Хокинга - это тепловое излучение так называемого чёрного тела. Мощность такого излучения зависит только от температуры и площади его поверхности. В свою очередь, площадь излучающей поверхности чёрной дыры определяется её массой: чем больше масса, тем больше радиус сферы Шварцшильда, а зная радиус, легко определить площадь излучающей поверхности. Если мы «увидим» излучение от черной дыры, то сможем определить ее массу и температуру излучения. Но это всё - больше никакой информации мы не получим! Однако в частицах, падавших в черную дыру из космоса, заключена огромная информация, которая, как утверждает квантовая физика, исчезнуть не может. Совокупность частиц может нести, например, какое-нибудь послание. И что же получается: канув в черную дыру, все это пропадает навсегда и полностью, а внешний наблюдатель получает вместо информации всего лишь шумотепловое хокинговское излучение?
Здесь кроется сильнейшее противоречие. Если квантовая физика применима к чёрным дырам, то информация исчезнуть не может, её всегда (хотя бы в принципе!) можно восстановить. Но тогда вычисления Хокинга ошибочны. Если же вычисления верны (никто ошибок в них не нашёл), то к чёрным дырам должна быть неприменима общая теория относительности, а это не так.
Как же разрешить сложившееся противоречие? Об этом читайте уже завтра, а пока – всем спасибо за внимание!