Математическое моделирование рождения мини черных дыр прошло успешно

Ученые из Венского технического университета и Франкфуртского университета имени Гёте впервые вывели точную математическую формулу для описания кристалла пространства-времени, который теоретически может перейти в состояние черной дыры, сообщает TU Wien.

Авторы работы сравнили этот процесс с фазовым переходом воды. При нулевой температуре жидкость может превратиться в лед, а молекулы выстраиваются в упорядоченную структуру. По аналогии, в особом критическом состоянии пространство-время способно организоваться в повторяющийся узор.

Речь идет не о крупных черных дырах, которые образуются после коллапса массивных звезд, а о теоретически возможных микроскопических объектах. Согласно общей теории относительности, они могут возникать при критическом коллапсе.

В таком состоянии пространство-время находится на границе: без дополнительного воздействия структура может вернуться к обычному виду, а при добавлении небольшой энергии — схлопнуться в черную дыру.

Компьютерное моделирование указывало на возможность существования таких структур еще в 1993 году. Однако на протяжении десятилетий физикам не удавалось получить точное аналитическое описание этого явления.

Команда из Вены и Франкфурта использовала необычный математический подход. Вместо решения задачи в четырех измерениях, где есть три пространственных измерения и одно временное, ученые рассмотрели систему в бесконечном числе измерений.

Хотя такой метод кажется более сложным, в предельном случае часть математических трудностей исчезает. После получения решения его можно постепенно переносить к описанию пространства-времени, близкому к реальной Вселенной.

Флориан Экер из Венского технического университета отметил, что примененная методика оказалась устойчивой. По его словам, она дает новый способ изучать явления, связанные с черными дырами, которые ранее нельзя было анализировать аналитически.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Рекомендуем также:

1. Автобус остановился, а водитель лишился прав: в каком случае объезд считают грубым нарушением
2. Легкий, яркий и без лишней суеты: свекольник готовится быстрее борща, но выглядит так, будто над ним старались весь день
3. Тесто нежное, начинка сочная, вкус как из детства: пирог с капустой и яйцом станет главным угощением к чаю
4. Лебедь из шины может дорого обойтись: за привычное украшение двора россиянам грозит штраф
5. Работодатель не имеет права отказать: какие дополнительные льготы положены работающим пенсионерам