Физики давно считали, что гравитация в таких местах, как черная дыра, должна быть равна нулю согласно квантовой теории гравитации. Теперьвыясняется, что это действительно может быть именно так. Ученые из Уругвая и Луизианы только что опубликовали описание квантовых черных дыр, использующих петлевую квантовую гравитацию, и являющихся мостами в другую Вселенную.
Помните, что говорит классическая теория гравитации – общая теория относительности. Классическая теория не содержит никаких фундаментальных ограничений на соотношение массы, энергии и плотности или размер кривизны пространства-времени. Речь о гравитационном коллапсе и черных дырах зашла благодаря геологу Джону Митчеллу в 1783 году. Еще он заявил, что черная дыра представляет собой область пространства-времени, из которой гравитация не позволяет выйти ничему, даже свету.
Черные дыры образуются, когда большие звезды исчерпывают свое топливо. Когда ядро звезды охлаждается, то звезда сжимается. После этого слои материи звезды проваливаются внутрь и сжимаются из-за неуравновешенной силы тяжести, после чего нагреваются, пока новый баланс в самой звезде не будет установлен. Это может продолжаться очень долго, и звезда становится меньше на каждом этапе процесса коллапса. В конце концов, судьба звезды зависит от ее массы, так как сила тяжести может противостоять давлению. Если звезда достаточно тяжелая (в 8-10 раз больше массы нашего Солнца), то нет никакого известного источника давления материала, который достаточно велик, чтобы противостоять гравитации. В этом случае, звезда коллапсирует без конца и образует черную дыру.
Новая работа Родольфо Гамбини и Хорхе Пулини, недавно опубликованная в журнале Physical Review Letters раскрывает первую хорошо изученную модель квантовой черной дыры, в которой центральная сингулярность кривизны обращается в ноль и заменяется мостом, который ведет, как считают ученые в другую Вселенную. Другие подробности их работы включают рассмотрение согласованности и других кажущихся парадоксов, связанных со смешиванием общей теории относительности и квантовой механики. В настоящее время они пытаются расширить свою работу, изучая испарения через отверстия квантовых черных дыр.
Несмотря на ограниченность этого результата, ученые рады, что наиболее лучшая модель квантовой черной дыры в настоящее время соответствует тому, о чем писали предыдущие поколения физиков.