Химерні квантові властивості чорних дір, включно з їхньою здатністю, що вражає уяву, одночасно володіти різними масами, офіційно підтверджені фізиками з Університету Квінсленда.
Група фізиків-теоретиків, очолювана кандидатом наук Джошуа Фу, провела розрахунки, які виявили дивовижні квантові властивості чорних дір.
"Чорні діри - це неймовірно унікальна і захоплююча особливість нашого Всесвіту", - стверджує Фу.
"Вони утворюються, коли гравітація стискає величезну кількість матерії неймовірної щільності в крихітний простір, створюючи настільки сильне гравітаційне тяжіння, що навіть світло не може вирватися назовні".
"Це явище може бути спричинене вмираючою зіркою".
"Але досі ми не досліджували, чи виявляють чорні діри деякі дивні та дивовижні властивості квантової фізики. Одним із таких явищ є суперпозиція, коли частинки у квантовому масштабі можуть існувати в кількох станах одночасно".
Найчастіше це ілюструє кіт Шредінгера, який одночасно і мертвий, і живий.
"Але у випадку чорних дір ми хотіли з'ясувати, чи можуть вони одночасно мати дико різні маси, і виявилося, що так".
"Уявіть, що ви одночасно широкий і високий, а також короткий і худий - ця ситуація інтуїтивно незрозуміла, оскільки ми прив'язані до світу традиційної фізики".
"Але це реальність для квантових чорних дір".
Щоб виявити незвичайні властивості ЧД, команда розробила математичну основу, що дає змогу "помістити" частинку за межі теоретичної чорної діри з накладеною масою.
Маса розглядається спеціально, оскільки вона є визначальною характеристикою чорної діри. Астрофізики припустили, що квантові чорні діри природним чином матимуть суперпозицію мас.
Інший астрофізик, доктор Магдалена Зих, стверджує, що дослідження фактично підтверджує припущення, висунуті піонерами квантової фізики та математики.
"Наша робота показує, що найбільш ранні теорії Якоба Бекенштейна - американського та ізраїльського фізика-теоретика, який зробив фундаментальний внесок в основи термодинаміки чорних дір, - були правильними", - пояснює вона.
"Він вважав, що чорні діри можуть мати тільки маси з певними значеннями, тобто вони повинні потрапляти в певні діапазони або співвідношення - так, наприклад, працюють енергетичні рівні атома".
"Наше моделювання продемонтрувало, що ці накладені маси, насправді, перебувають у певних діапазонах або співвідношеннях - як і передбачав Бекенштейн".
"Ми не припускали жодної подібної закономірності, тому той факт, що ми знайшли цей доказ, вельми здивував".
Хоча при цьому спочатку ставилися інші завдання: кабінетні обчислення мали перевірити теоретичну можливість того, що ЧД є, зокрема, і квантовими об'єктами.
"Всесвіт показує нам, що він завжди дивніший, загадковіший і захопливіший, ніж уявляє більшість із нас".
Стаття надрукована в журналі Physical Review Letters.
