Вы, наверно, думаете, что для того, чтобы вырваться из гравитационного притяжения нашей Земли, нужно очень много энергии. Но притяжение нашей планеты ничто по сравнению со многими другими объектами Вселенной. Даже такие вещи, как Солнце, целая галактика или нейтронная звезда меркнут перед небольшим, компактным районом космоса, наполненным таким количеством материи и энергии, что вам пришлось бы двигаться быстрее света, чтобы вырваться из его гравитации. Это и есть чёрная дыра – район, где гравитация так сильна, что ничто, даже свет, не сможет вырваться оттуда.
Чёрная дыра, возникающая обычно после коллапса сверхмассивного ядра звезды, неизбежно схлопывается в сингулярность, условий которой никакая материя, включая элементарные частицы, не смогут выдержать. Несколько пространственных измерений сворачиваются в точку или кольцо, и известные законы физики перестают работать.
Проблема чёрных дыр связана с информацией, падающей в них. По нашим представлениям, во Вселенной существуют конкретные свойства материи и энергии, содержащие информацию. Частица вроде протона или электрона имеет не только массу, электрический заряд и спин, но и квантовые свойства – барионное число, лептонное число, слабый гиперзаряд, цветной заряд и квантовую запутанность, связывающую частицы. Если вы создадите чёрную дыру из кучи частиц (обычно для этого нужно 1058 частиц), и у каждой будут свои особые свойства,– причём, это могут быть не только протоны и электроны, но и нейтроны, фотоны, нейтрино, антинейтрино, позитроны, и прочие,– то их информация должна неким осмысленным образом попасть в чёрную дыру.
Читать полностью »
