# PBS Space Time: «Существуют ли реликтовые черные дыры повсюду?»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=srVKjWn26AQ
Канал: PBS Space Time
Опубликовано: 25.05.2021

---

Черные дыры традиционно считаются самыми пугающими объектами во Вселенной: их горизонт событий — это точка невозврата, откуда не может выбраться даже свет. Однако современная физика предлагает гораздо более интригующую картину: что, если крошечные «реликтовые» черные дыры существуют повсеместно, скрываясь прямо у нас под носом? В выпуске канала **PBS Space Time** автор видео разбирает, как квантовая механика может спасти черные дыры от окончательного исчезновения, и почему эти объекты могут быть ключом к разгадке тайны темной материи.

## 🌌 Квантовый парадокс испарения черных дыр
[[JUMP:0:40]]

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, черные дыры вечны и могут только расти. Однако в 1974 году Стивен Хокинг, объединив общую теорию относительности с принципами квантовой механики, совершил революционное открытие.

* **Излучение Хокинга:** Черные дыры не абсолютно черные, они испускают излучение, постепенно теряя массу и энергию.
* **Механизм:** Излучение возникает из-за взаимодействия черной дыры с квантовыми полями вакуума, что для удаленного наблюдателя выглядит как испускание частиц.
* **Термический спектр:** По словам автора видео, излучение Хокинга должно быть тепловым, следуя спектру абсолютно черного тела.

Важно понимать, что популярная аналогия с рождением пар «частица-античастица» у горизонта событий является упрощением. На самом деле длины волн испускаемых частиц сравнимы с размером самой черной дыры. Чем меньше становится черная дыра, тем выше энергия излучения, что приводит к «взрывному» завершению процесса испарения.

## ⚛️ Реликты Планка: конец испарения?
[[JUMP:4:01]]

Расчеты Хокинга опираются на допущение, что пространство вблизи горизонта событий не слишком сильно искривлено по сравнению с квантовым масштабом. Однако, когда черная дыра сжимается до планковских масштабов, классическая физика перестает работать, и нам требуется теория квантовой гравитации.

Автор видео предполагает, что процесс испарения может остановиться:

1.  **Дискретность энергии:** По мере уменьшения черной дыры доступные энергетические переходы ограничиваются.
2.  **Стабильный остаток:** Когда энергия последнего кванта превышает массу оставшейся дыры, излучение может прекратиться, оставляя стабильный «реликт».
3.  **Характеристики:** Такой реликт планковской массы составляет около 20 микрограммов при размере $10^{-35}$ метров (планковская длина).

## 🌑 Темная материя и информационный парадокс
[[JUMP:7:58]]

Если такие реликты существуют, они могут решать фундаментальные космологические вопросы.

* **Темная материя:** Реликтовые черные дыры, образовавшиеся в эпоху космической инфляции, могли бы объяснить природу темной материи, составляющей 80% массы Вселенной, так как они практически невидимы.
* **Информационный парадокс:** Если черные дыры никогда не испаряются полностью, вся информация, «поглощенная» ими, остается запертой в планковском реликте, что позволяет избежать уничтожения квантовой информации.

Ведущий канала отмечает, что, согласно его расчетам, в среднем в каждом кубическом километре космоса может находиться один такой объект. Хотя это звучит как научная фантастика, это демонстрирует, насколько «пустым» является пространство вокруг нас.

## 📡 Работа с комментариями: от НЛО до LIGO
[[JUMP:11:15]]

Во второй части выпуска автор обращается к вопросам зрителей, затрагивая темы научного метода и квантовой оптики.

* **Гипотеза об инопланетянах:** Ведущий подчеркивает опасность «подтверждающего смещения» (confirmation bias). Призыв «это никогда не инопланетяне» — это не отказ от смелых идей, а требование научной строгости.
* **Квантовая оптика:** В ответ на вопрос о расщеплении фотонов автор объясняет процесс спонтанного параметрического рассеяния в нелинейных кристаллах, где один фотон превращается в два запутанных.
* **Уточнение по LIGO:** Канал признал ошибку: детектор LIGO уже использовал «сжатый свет» (squeezed light) в последнем цикле наблюдений, что повысило эффективность обнаружения гравитационных волн на 50%.