Что остаётся от чёрной дыры, когда она испарится?
- 08.12.2024 11:49
Вопросы, «схлопывается» ли чёрная дыра при испарении, почему схлопывается, как это выглядит и в какой момент происходит, были заданы в комментарии, – и это правильные вопросы. Легко же и приятно отвечать именно на вопросы неправильные. Послал комментатора в школу или иное учреждение, – и достаточно. Правильные же вопросы о том, чем в школе не учат. А часто не учат вообще нигде.
Поскольку же вопрос правильный, начать придётся издалека. С того что существует объективная реальность, существуют наши субъективные представления о ней, и представления эти могут быть разными. Такое положение дел часто становится причиной появления неправильных вопросов. Кто-то не может отделить реальность от представлений. Кто-то, услышав о разнице, делает вывод, что представления «ложны». Между тем, степень «истинности» представления определяется только его эффективностью при решении практических задач.
...В случае же чёрных дыр «классическим» является релятивистское представление, в рамках которого данные объекты оказываются буквальными дырами в пространстве-времени. В его основе лежит Теория Относительности, признающая существование полей (только гравитационного) и трактующая «поле», как искривление пространства. Это очень красиво, удобно, просто как пять копеек, и даже отчасти наглядно… Более совершенным и современным, однако, является квантовое представление физического мира, – без «полей». В его рамках всё, включая и бытие, сводимо к взаимодействиям – обмену квантом между двумя частицами. Под данным углом зрения «чёрная дыра» выглядит как «большая кварковая звезда» (или вроде того).
Казалось бы, вот оно – счастье. Но никому ещё не удалось ценой разумных издержек адаптировать квантовое представление для описания гравитационных явлений. Квантовая Механика такая квантовая… Без кванта, – каких-то идей, как можно увидеть гравитон, и установить, какими точно свойствами он обладает, – там делать нечего… Для порядка можно бы упомянуть ещё и третье, «струнное» представление, но это уже только уведёт от сути.
Суть же в том, что Теория Относительности даёт единственное на данный момент рабочее представление гравитации. Чёрная же дыра – явление гравитационной природы. Соответственно, нигде иначе нежели «дыра» она не описывается, – никаких «кварковых звёзд»… Но при этом испарение чёрных дыр – явление квантовой природы. В релятивистском представлении горизонт событий непреодолим в принципе. В мире же квантов, где частицы не локализованы в – совершенно плоском – пространстве, нет никаких «дыр», «сингулярностей» и механизма для описания появления горизонта событий. Там нет силы, которая удерживает частицы в чёрной дыре.
То есть, сама чёрная дыра и «испарение чёрных дыр» – из двух разных сказок. Можно сказать, что Хокинг написал «Приключения Гарри Поттера в Мире Полудня»… И так здорово написал, что это – зашло. Обе саги включили произведение в канон.
О чём речь? О том что поломка мозга при попытках представить такие явления, это – нормально. На сингулярности ломается физика, не то что мозг… Напротив, если кому-то тут «всё ясно», значит, он не понял вообще ничего.
...Ergo, допустим чёрны дыры испаряются. Механизм явления описывался в отдельной публикации. Он – квантовый. Но сама-то чёрная дыра – нет. Ergo, далее речь уже не идёт о квантах, – только о пространстве и массе. По мере же испарения масса чёрной дыры будет убывать. Что происходит, когда масса чёрной дыры растёт? Радиусы гравитационной сингулярности и горизонта событий (точно они не совпадают) увеличиваются. С убыванием же массы они начнут сокращаться. Таким образом, дыра «затягивается», уменьшаясь до нуля.
Всё просто.
Но остаются вопросы. Например, – с уменьшением массы уменьшается давление. Значит, должна уменьшаться и плотность. И значит ли это, что когда масса чёрной дыры станет меньше характерных для нейтронных звёзд, как «дыра» она существовать перестанет, увеличившись в диаметре и превратившись в пульсар?.. Нет. За горизонтом никакие события не происходят, – по определению. Следовательно, и кварки не превратятся обратно в нуклоны. Никогда. Дыра просто уменьшается.
Второй вопрос: как это, если «не происходит ничего», «дыра затягивается»? Нет ли тут противоречия? Объём чёрной дыры не уменьшается, потому что у неё нет объёма. Данный факт трудно переварить, но тут ничего не поделаешь. Объём и радиус – пространственные понятия, дыра же у нас в пространстве. Что у неё «внутри» и сколько там места, неправильные вопросы. «Внутри» и «снаружи» определены только в пространстве.
С нашей точки зрения дыра становится меньше. Но пространства при это не становится больше. Оно не занимает какие-то новые области. Собственно, «дыра» и существует только с точки зрения наблюдателя, – мерещится при проекции физического «кривого» пространства на планарную геометрию. По мере убывания массы, а значит и искривления, иллюзия пропадает.
Третий вопрос, в какой момент дыра исчезает? Ведь радиус должен стремиться к нулю бесконечно. Это самый хороший вопрос… Суть в том, что описать испарение чёрной дыры с момента, когда она переходит в разряд объектов микромира, в рамках релятивистского представления уже нельзя. Только с позиций квантовой гравитации. А для этого нужна – хоть одна! – работающая теория квантовой гравитации. Наличествующая дюжина неработающих не годится… Пока, – предварительно, – считается, что чёрная дыра схлопнется, подпав под законы мира, запрещающего таким объектам существовать.
...И четвёртый вопрос, – а как же микроскопические чёрные дыры? А вот так, как в третьем вопросе. Это всё тот же «Илья Муромец в мире Звёздных Войн». Если бы их удалось обнаружить, открытие обеспечило бы мощный импульс развитию квантовой гравитации, с позиций которой данные объекты можно было бы описать. И понять, в частности, что с ними происходит при испарении.
