Получено первое экспериментальное подтверждение теоремы Стивена Хокинга касательно термодинамики черных дыр - «Наука и технологии»

В 1971 году Стивен Хокинг разработал теорему, имеющую отношение к черным дырам, согласно которой общая площадь горизонта событий черной дыры не может уменьшаться ни при каких условиях. И лишь недавно, ученые-физики из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT), используя данные анализа гравитационных волн, получили первое экспериментальное подтверждение этой теоремы.

В настоящее время все, что связано с черными дырами, остается в большей части загадкой для ученых. Это же касается и горизонта событий, который является условной границей, пройдя которую, никакая материя или излучение уже не могут вырваться из гравитационной ловушки черной дыры.

Ученые из MIT тщательным образом провели анализ гравитационных волн от черной дыры GW150914, которые были зарегистрированы датчиками обсерватории Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) в 2015 году. Этот сигнал был порожден столкновением двух черных дыр и образованием черной дыры большего размера, при этом, достаточно значительная часть заключенной в черных дырах энергии была израсходована на формирование гравитационных волн. И, согласно теореме Стивена Хокинга, площадь горизонта событий вновь образовавшейся черной дыры не должна быть меньше, чем суммарная площадь горизонтов событий двух изначальных черных дыр.

Повторный анализ сигнала гравитационных волн, которые формировались до, во время и после столкновения, показал, что общая площадь горизонта событий черной дыры не уменьшилась, несмотря на потерю значительной части энергии. Ученые заявляют, что достоверность полученных результатов составляет 95 процентов и они, эти результаты, являются первыми прямыми подтверждениями теоремы Стивена Хокинга, которая ранее была подтверждена только математическим способом.

Исследователи из MIT планирую проводить подобные проверки теоремы Стивена Хокинга при помощи сигналов гравитационных волн, которые будут получены в будущем. И, в случае нескольких таких успешных проверок можно будет говорить об окончательном доказательстве этой теоремы.