В 1970-х годах Стивен Хокинг предположил, что чёрные дыры излучают радиацию и со временем полностью испаряются. Это создало проблему: информация о том, что попало внутрь, бесследно исчезает, что нарушает законы квантовой механики. Физики десятилетиями пытаются разрешить это противоречие.
Изображение: Live Science
Соавтор исследования Ричард Пинчак из Словацкой академии наук сравнивает чёрную дыру с книгой, брошенной в огонь. Дым, пепел и тепло несут искажённую информацию, но не уничтожают ее полностью. Если же чёрная дыра испаряется целиком, информация пропадает навсегда — а этого, согласно квантовой механике, происходить не может.
Новая работа предлагает необычный выход. Вселенная должна иметь не четыре привычных измерения (три пространственных и одно временное), а семь. Три дополнительных измерения существуют, но человек не может их воспринять — они настолько плотно свёрнуты, что остаются невидимыми в обычных масштабах. Математически эта структура описывается геометрией G₂ — высокосимметричной моделью, которую часто исследуют в теории струн и М-теории. Пинчак сравнивает это с оригами: способ складывания бумаги определяет, какой будет конечная форма. Именно эти три скрытых измерения в сочетании с четырьмя известными дают в сумме семь.
Скрытые измерения порождают физический эффект — кручение, то есть искривление пространства-времени. Это кручение создает отталкивающую силу, которая на малых масштабах противодействует дальнейшему сжатию чёрной дыры. Вместо полного исчезновения чёрная дыра превращается в стабильный остаток массой около 9 × 10⁻⁴¹ килограмма — примерно в 10 миллиардов раз меньше массы электрона. Этот остаток хранит всю поглощенную информацию в виде тонких колебаний, называемых квазинормальными модами.
Модель имеет и другие последствия. Те же самые механизмы связывают поведение чёрных дыр с механизмом Хиггса, который придает массу элементарным частицам. Прямая проверка теории пока невозможна — предсказанные энергии в 10¹⁶ гигаэлектронвольт недостижимы для современных ускорителей. Однако авторы подчёркивают: их расчёты дают конкретные результаты, которые в принципе можно проверить. Будущие гамма-телескопы или детекторы гравитационных волн могут предоставить косвенные доказательства существования таких остатков.
