Четвер, 28 Березня, 2024
НаукаЦікаве

Всесвіт може просто випаруватися і цілковито зникнути: дослідження вчених

Аналог теоретичного випромінювання Гокінга, яке існує для чорних дір, може також існувати й в межах всього Всесвіту, поступово випаровуючи його. Якщо таке явище справді існує, то процес розпочався вже давно і врешті решт призведе до цілковитого зникнення усього існуючого Всесвіту.

Про це йдеться у дослідженні, опублікованому у Physical Review Letters. Мова йде про гіпотетичний ефект Швінгера, який відбувається в електричних полях, передає OBOZREVATEL.

Відповідно до теорії Стівена Гокінга, чорні діри поступово випаровуються, втрачаючи свою масу та випускаючи дивне випромінювання, коли горизонт подій руйнує навколишні квантові поля. Але аналогічний ефект, як встановили астрофізики Майкл Вондрак, Вальтер ван Суйлеком та Хейно Фальке з Радбудського університету в Нідерландах, може відбуватися і внаслідок викривлення простору-часу.

Тобто, щось дуже хоже на випромінювання Гокінга може існувати скрізь, повільно випаровуючи Всесвіт на наших очах.

Вондрак пояснив, що їхнє дослідження показує, що на додаток до добре відомого випромінювання Гокінга, “існує також нова форма випромінювання”.

Варто зауважити, що випромінювання Гокінга ніколи не спостерігалося вченими, але ймовірність його існування було теоретично та експериментально доведено.

Як пояснює Science alert, чорні діри є надмасивними об’єктами, які “пожирають” все, що знаходиться поблизу. Причина цьому не стільки у гравітації чорних дір, як у тому, що вони мають значну масу, яка упакована в дуже малому просторі. Саме ця щільність робить гравітаційне поле непереборним для об’єктів, які наблизилися надто близько – до умовної лінії, яка зветься горизонтом подій. Після перетину горизонту подій втекти від чорної діри нездатне навіть світло (а нічого швидшого людство просто не знає).

Гокінг математично довів, що горизонт подій може втручатися у складну суміш флуктуацій, що пульсують у хаосі квантових полів. Це призводить до того, що хвилі, які зазвичай взаємно погашаються, більше цього не роблять, створюючи дисбаланс ймовірностей, який породжує нові частинки.

Саме ці спонтанно згенеровані високоенергетичні частинки забирають велику кількість енергії чорної діри і спричиняють її випаровування.

Аналогічний процес, відомий як ефект Швінгера, гіпотетично відбувається і в електричних полях. У цьому випадку потрібен не горизонт подій, а дуже потужне поле, яке призводить до сильних флуктуацій в електричному квантовому полі, порушуючи баланс віртуальних електрон-позитронних частинок та змушуючи деякі з них з’являтися на світ.

Вчені провели математичні розрахунки, які довели, що такі частинки можуть з’являтися у викривленому просторі-часі за різних гравітаційних умов.

Вдалося встановити, що будь-що достатньо масивне або щільне може спричинити значне викривлення простору-часу і призвести до утворення таких частинок.

Чорна діра є найкращим прикладом, але так само працюють інші масивні об’єкти, які здатні викривити простір-час. Зокрема, мова йде про щільні мертві зірки, такі як нейтронні зорі і білі карлики, а також надзвичайно масивні об’єкти, такі як скупчення галактик.

“Це означає, що об’єкти без горизонту подій, такі як залишки мертвих зірок та інші великі об’єкти у Всесвіті, також мають таке випромінювання. І через дуже довгий період це призвело б до того, що все у Всесвіті врешті-решт випарувалося б, як і чорні діри. Це змінює не лише наше розуміння випромінювання Гокінга, але й наш погляд на Всесвіт та його майбутнє”, – заявив Фальке.

Однак, очевидно, що зважаючи на розміри Всесвіту, випаровуватися він буде довгі й довгі роки.

Залишити відповідь