Подтверждена гипотеза Стивена Гокинга: гравитационные волны раскрыли тайну черных дыр

50-летняя гипотеза известного физика Стивена Гокинга о свойствах черных дыр наконец-то получила убедительное подтверждение. Благодаря значительному прогрессу в исследовании гравитационных волн ученым удалось зафиксировать и проанализировать чрезвычайно мощное столкновение черных дыр, подтвердившее его теорию с беспрецедентной точностью.

В 1971 году Стивен Гокинг выдвинул гипотезу, известную как теорема о площади черной дыры . Она утверждает, что когда две черные дыры объединяются, площадь горизонта событий новообразованной дыры — границы, откуда не может вырваться даже свет, — никогда не может быть меньше суммы площадей двух начальных. Это утверждение перекликается со вторым законом термодинамики, который говорит, что энтропия или беспорядок в системе всегда растет.

Недавнее столкновение GW250114 было зафиксировано сетью из пяти гравитационных обсерваторий, в частности, детектором LIGO в США. Это событие было чрезвычайно похоже на первое обнаруженное столкновение 2015 года, которое произошло на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет с участием черных дыр, массы которых в 30-40 раз больше массы Солнца.

Благодаря модернизации, чувствительность детекторов LIGO выросла втрое. Это позволило зафиксировать волны с беспрецедентной детализацией. Ученые смогли измерить площадь горизонтов происшествий до и после столкновения, подтвердив, что она действительно увеличилась. Если исследование 2021 подтвердило гипотезу Гокинга на 95%, то новое достигло уровня достоверности 99,999% .

Член команды LVK Лора Наттал сравнивает гравитационные волны с обертонами колокола. Раньше эти обертоны быстро рассеивались, но теперь их удалось зафиксировать с достаточной четкостью. Это столкновение, по словам ученых, было вдвое «громче» любого другого из 300 зафиксированных на сегодняшний день.

Новые горизонты для физики

Эти открытия прокладывают путь для исследований в области квантовой гравитации, стремящейся объединить общую теорию относительности и квантовую физику . Наттал отмечает, что пока эти две теории хорошо взаимодействуют, но в будущем ученые надеются выявить разногласия, которые откроют путь к новым открытиям.

Кроме того, наблюдения за GW250114 позволили подтвердить уравнение математика Роя Керра 1960-х годов, согласно которым черные дыры можно описать только двумя параметрами: массой и вращением . Это означает, что две черные дыры с одинаковыми массой и вращением математически идентичны. Новые данные подтвердили эту гипотезу.

Больше новостей читайте на  GreenPost.