Защо някои физици смятат, че живеем в черна дупка

Според теорията, нашата реалност е кодирана на границата на черна дупка в много по-голяма вселена. B Черните дупки са сред най-странните обекти във вселената. Въпреки че сме научили много за тях, те продължават да предизвикват нашето разбиране за физиката, пише IFLScience.

В опит да съгласуват някои от парадоксите, открити при изучаването им, физиците предложиха още по-странни хипотези, като една от тях предполага, че живеем в холографска вселена, където всичко, което виждаме и възприемаме, всъщност е кодирано на границата на нашата вселена, триизмерно (плюс време) представяне на двуизмерна (плюс време) вселена. Освен това, някои предполагат, че това може да означава, че нашата вселена се намира в черна дупка на по-голяма вселена, предава trud.bg.

Някои изследователи са развили тази идея още по-далеч, предполагайки, че това може да означава, че цялата ни вселена съществува вътре в черна дупка, принадлежаща на много по-голяма вселена.

Черните дупки, образувани при колапса на масивни звезди, са области в космоса,

където гравитацията е толкова силна, че дори светлината не може да излезе от тях. Тяхното съществуване представляваше проблем при изучаването им от гледна точка на термодинамиката. Крайното състояние на черната дупка, когато достигне равновесие, зависи само от три параметъра: масата, ъгловия импулс и електрическия заряд.

Звучи просто, нали, или поне толкова просто, колкото може да бъде физиката? Но ако черната дупка има маса (а те имат много), тогава трябва да имат температура според първия закон на термодинамиката и в съответствие с втория закон на термодинамиката трябва да излъчват топлина. Стивън Хокинг показа, че черните дупки трябва да излъчват радиация – сега наричана радиация на Хокинг – образувана на границата на черната дупка.

Това е известно като парадоксът на информацията в черната дупка и, като се има предвид, че изглежда нарушава настоящото ни разбиране за Вселената, е било предмет на много изследвания и дебати.

Едно от предложените решения беше намерено, като се разгледа термодинамиката на черните дупки в контекста на теорията на струните. Джерард Хоофт показа, че общият брой степени на свобода, съдържащи се в черната дупка, се определя пропорционално на площта на нейния хоризонт, а не на нейния обем. Това позволява да се разгледа ентропията на черната дупка.

Макар това да е успокоително в един смисъл (черните дупки не нарушават втория закон на термодинамиката, ура!), то води до доста странната идея, че физиката на триизмерния обем може да бъде описана на неговата двуизмерна граница.

Макар това да не важи за пространството извън черната дупка, има предложения, че самата вселена може да е черна дупка, където всички процеси се извършват на границата и това, което наблюдаваме, възниква от тези взаимодействия. Това е дива идея с още по-диви допълнения. Например, е предложено, че гравитацията може да възникне като новопоявила се сила от ентропията на заплитане на границата. 

Теорията не е най-убедителната идея за обяснение на нашата вселена, като стандартната физика все още описва най-добре вселената, която виждаме. Но има причини, поради които хората я приемат сериозно.

От една страна, за да работи моделът, радиусът на Хъбъл на вселената – радиусът на нашата наблюдаема вселена – трябва да е същият като радиуса на Шварцшилд, или размера на черната дупка, която би се създала, ако цялата материя в нея се кондензира в една точка. Тези две величини всъщност са изненадващо близки, макар че това може да се отдаде и на космическо съвпадение.

Има и други причини, като например тази диаграма на всичко, която предполага, че може би живеем в черна дупка на по-голяма вселена. Но докато такава теория не представи убедителни доказателства и предсказания, които надхвърлят настоящото ни разбиране за физиката, бихме предложили да не се впускате в екзистенциална криза, независимо дали сте триизмерен обект в конвенционалното пространство-време или холографска проекция от двуизмерна граница в по-голяма вселена.