# Эндрю Строминджер о загадках черных дыр: «Мы идем вперед»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=pHCfooCqTrw
Канал: World Science Festival
Опубликовано: 25.09.2019

---

## Загадка черных дыр: как физики примиряют Эйнштейна с квантовым миром
[[JUMP:00:00]]

Физик-теоретик Эндрю Строминджер (Andrew Strominger) в рамках лекции на World Science Festival рассказывает о фундаментальном конфликте современной физики — несовместимости общей теории относительности Эйнштейна и квантовой механики. Ключом к разрешению этого противоречия, по мнению ученого, стали черные дыры, которые из гипотетических математических объектов превратились в наблюдаемую реальность,.

### Противоречия как двигатель прогресса
[[JUMP:02:10]]

История физики показывает, что великие открытия рождаются из разрешения противоречий в существующих законах природы. Например, именно конфликт между термодинамикой XIX века и электромагнетизмом привел к рождению квантовой механики.

*   **Пример Эйнштейна:** Пытаясь представить, что произойдет, если догнать луч света (используя законы Максвелла и Ньютона), Эйнштейн столкнулся с противоречием. Его решением стало постулирование скорости света как абсолютного предела, что привело к объединению пространства и времени в единый континуум.
*   **Текущая ситуация:** Сегодня физики находятся в уникальном положении. Две «столбовые» теории XX века — общая теория относительности и квантовая механика — математически несовместимы. Попытки объединить их при описании гравитации до сих пор приводили к получению некорректных результатов.

### Парадокс черных дыр: простота против сложности
[[JUMP:10:40]]

Черные дыры, существование которых предсказал Карл Шварцшильд еще в 1915 году, долгое время оставались предметом споров. Даже сам Эйнштейн в 1939 году сомневался в их реальности.

Однако, как утверждает Строминджер, сегодня мы знаем, что черные дыры существуют, но их природа ставит перед учеными сложнейшую задачу.

1.  **Принцип «отсутствия волос»:** Джон Уилер (John Wheeler) ввел термин «у черных дыр нет волос», подразумевая, что они — предельно простые объекты, которые можно описать лишь массой и спином.
2.  **Стивен Хокинг и «квантовый ключ»:** Стивен Хокинг показал, что черные дыры должны подчиняться принципу неопределенности квантовой механики. В результате они излучают энергию (излучение Хокинга), что делает их «сложными» объектами, способными хранить огромное количество информации, пропорциональное площади их горизонта,.

По словам Строминджера, эта ситуация создала огромный парадокс для физики: как могут быть одновременно верны концепции «простейшего объекта» и «сложнейшего хранилища информации»?.

### Решение через теорию струн и конформную симметрию
[[JUMP:23:12]]

Теория струн, объединяющая квантовую механику и гравитацию, предлагает решение этого парадокса. Ученые обнаружили, что подсчет «информационной емкости» черных дыр в рамках этой теории в точности совпадает с предсказаниями Хокинга.

*   **Конформная симметрия:** Ключевым элементом вычислений является специфическая симметрия, присутствующая у некоторых быстро вращающихся черных дыр.
*   **Перспективы наблюдений:** Ученые активно работают над тем, чтобы использовать данные проекта Event Horizon Telescope (например, снимки M87) для проверки этой теории. Ожидается, что анализ поляризации излучения в будущих данных поможет подтвердить наличие конформной симметрии.

### «Мягкие волосы» и будущие исследования
[[JUMP:30:29]]

Помимо вращающихся черных дыр, существует вопрос о том, как описывать все остальные. Строминджер, Хокинг и Малкольм Перри (Malcolm Perry) в последние годы работали над концепцией «мягких волос» (soft hair).

*   Это крайне низкоэнергетические квантовые состояния, которые сложно обнаружить.
*   Они возникают из тонких эффектов принципа эквивалентности Эйнштейна применительно к горизонту событий,.

Строминджер заключает, что, хотя изучение этих объектов требует сложнейшего математического аппарата, физика продолжает движение вперед, и каждый шаг в понимании «края» наших знаний приносит новые сюрпризы.