Опровергнут принцип Хокинга о голых сингулярностях

Исследователи из Кембриджского университета показали, что голые сингулярности могут существовать в трехмерном пространстве, напоминающем нашу Вселенную, но обладающем отрицательной кривизной. Тем самым ученые отвергли «принцип космической цензуры», который был сформулирован Стивеном Хокингом и Роджером Пенроузом. Об этом сообщается на сайте Phys.org.

Сингулярность образуется, когда массивная звезда начинает сжиматься из-за мощного гравитационного притяжения. Это происходит во время вспышки сверхновой, в результате которой образуется черная дыра. Внутри нее возникает область пространства, в которой гравитационное притяжение становится бесконечно высоким.

При определенных условиях горизонт событий может исчезать (например, если черная дыра массивна и быстро вращается), поэтому сингулярность оказывается доступной для наблюдения. В этом случае она называется голой. Однако физики Роджер Пенроуз и Стивен Хокинг предположили, что физические законы запрещают существование голых сингулярностей. Горизонт событий должен «защищать» внешнего наблюдателя от нарушения физических законов в центре черной дыры. Это происходит потому, что никакая информация не может выбраться оттуда, поскольку ей нужно будет двигаться со скоростью выше скорости света.

«Принцип космической цензуры» нарушается в пространстве, которое имеет пространственные измерения, число которых превышает три. Однако в новом исследовании ученые смоделировали условия, при которых голые сингулярности могут существовать в трехмерной Вселенной. Оказалось, что последняя должна искривляться особым образом, приобретая седловидную форму. Такое пространство называется антидеситтеровским.

Стивен Хокинг известен своими работами по космологии и популяризацией науки. Он изучает проблемы возникновения и эволюции черных дыр, а также космологической сингулярности — первичного состояния Вселенной, из которого она, по теории Большого взрыва, непрерывно расширяется. В 1963 году, когда ему было 22 года, врачи диагностировали у него боковой амиотрофический склероз. Несмотря на болезнь, Хокинг продолжил заниматься наукой, дважды был женат, у него трое детей.