Артем Зайцев - В тени над затмением [СИ]

— Но она ведь коллапсирует.

— Кто?

— Микроскопическая чёрная дыра.

— А, да, — Павил потёр нос. — В этом то и загвоздка. В обоих случаях коллапса. Тебе знакома идея обратного вращения Роя Керра? Это из метрики Керра-Ньюмана и его геометрии.

— Нет.

— Существует метрика Рейснера-Нордстрёма для уравнения Эйнштейна. Статичное решение для чёрных дыр с зарядом, но без вращения. Так вот, там векторное поле имеет два направления: внутрь и наружу. Есть внешний горизонт и внутренний горизонт. В центре внутреннего, соответственно, ядро сингулярности. Если в Шварцшильдовской геометрии скорость к сингулярности лишь нарастает, то у Рейснера-Нордстрёма векторы.

— Почему?

— Гравитационное отталкивание из-за отрицательного давления электрического поля. В этой метрике масса объекта заменена отношением массы к его радиусу. Внутри внутреннего горизонта, в какой-то момент, втянутое пространство окончательно теряет скорости и начинает разворачиваться. Точнее, обретает обратное ускорение, достигая скорости света на краю радиуса внутреннего горизонта. У Пенроуза была ещё такая диаграмма интересная. Можешь найти. Но в таком случае, если это было бы верным, мы бы наблюдали белые дыры, что, конечно же, чушь. Однако, от идеи не стоит отказываться. Поэтому Керр дополнил идею. В его метрике оставались внешний и внутренний горизонт, векторное поле, но всё начинало приобретать форму эллипса. У чёрной дыры появлялась ось вращения, векторы влетали внутрь, но сингулярность, как бы, выворачивалась наизнанку. Думаю, понятия настоящий и мнимой массы теряли бы тогда смысл. Появился бы мнимый радиус и мнимая масса, а материя была бы выброшена обратно, но в изменённом виде.

— Подожди, Павил. — Леклерк жестом руки остановил его. Ветер продолжал трепетать плащ, как и волосы. — Это ваши с Камилем догадки, гипотезы? Или у вас есть хорошо выстроенная теория?

— В том то и дело. Мы не пришли к единому ответу. И да, прибегнуть к метрике Керра была идея Камила. Так вот, если бы внутри у всех чёрных дыр происходили одинаковые процессы, такие, какие описывает гипотеза Камила и обратное вращение Керра, то любая бы чёрная дыра, независимо от радиуса Швардцшильда и своей массы — коллапсировала бы сразу по рождению. Как сверхновая, только в несколько раз мощнее.

— Но миллископическая чёрная дыра ведь виртуальная?

— И мы также можем наблюдать гамма и рентген излучение от миллископических чёрных дыр, но катастрофическим коллапс назвать язык не поворачивается. Это навело меня на другой гипотетически процесс. Если чёрная дыра — виртуальная, значит, мы имеем дело с эффектом Комптона. Частичным или общим? Я не знаю. Значит, у виртуальной миллископический чёрной дыры на терминаторе внешнего и внутреннего горизонта будет иметь место туннельный эффект. А если так, то не испаряют ли чёрные дыры сами себя?

— Излучение Хокигна.

— Да. Это всё равно порождает новые вопросы, но, как мне видится, у этой идеи есть свои преимущества. Во-первых, изучение рождения и коллапса чёрных дыр дало бы нам окончательный ответ, живём ли мы в мире модели де-Ситтера? Ибо излучение Хокинга больше относится к анти-де-ситтерской вселенной, которая представляет из себя односвязное пространство, где должна соблюдаться абсолютная симметрия.

— А у нас нет.

— Насколько я знаю — нет. Суперсимметрия не была найдена, но, возможно, нам выпал шанс найти ответ через наблюдения. И так, если оно односвязное, то, при приложении достаточной энергии-массы, не должно ли всё стягиваться в общий центр, но излучать при пересечении области вакуума вдоль контура горизонта событий?? Мы уже определились, что частицы набирают ускорение, которое перерастает в релятивистское, где важную роль играет комптоновская длина волны. Сама чёрная дыра должна порождать в области своего гравитационного радиуса достаточно сильные флуктуации квантовых полей, что, в свою очередь, должно являться катализатором рождения пар частиц-античастиц. Их рождение обусловлено туннельным эффектом — микрочастица преодолевает потенциальный барьер в случае, когда её полная энергия окажется меньше высоты барьера. Представь себе потенциальный барьер горизонта события, где на границе происходит квантовое туннелирование. Мы помним закон Паули для электронов, но у чёрной дыры некоторые квантовые процессы работают особенно специфично, и пучок электрона, захваченный внутри внутреннего слоя горизонта события, рикошетит об стены квантового поля, пока часть электрона не преодолеет потенциальный барьер. То есть, он пройдёт туннелирование, и часть электрона «перешагнёт» горизонт события, унося с собой часть энергии-массы обратно в космос. Вырвавшийся электрон станет доступен для внешнего наблюдателя. И чем меньше массы останется у любой частицы после процесса «рикошета», тем больше шансов у неё преодолеть барьер. Мы используем нечто такое же для ряда сверхпроводников. Эффект Джозефсона.

— Подожди. Разве в излучение Хокинга не играет главную роль аннигиляция пар частиц-античастиц, которая возвращает квантовому полю часть энергии, наполняя его. А сами пары рождаются только за счёт приливного эффекта?

— Тогда бы мы столкнулись с нарушением закона сохранения энергии. Ведь если чёрная дыра излучает, то он теряет свою массу-энергию, и не может быть стационарной. Но почему я выбрал именно излучение Хокинга? Всё дело в нарушении закона сохранения информации. После коллапса преобладает выброс нейтрино, словно это какой-то тёрмоядерный процесс. В рамках классической механики чёрные дыры — неуничтожимы. Они появляются и живут до конца вселенной. Всё! А виртуальная чёрная дыра здесь поглощает преимущественно и кварки и лептоны, но коллапсирует с явным доминированием лептонов, а точнее — выбросом нейтрино. Принцип Паули не просто сохраняется, он должен конвертироваться сразу же после рождения миллископических чёрных дыр. Состояние изменяется. Это чудовищное увеличение энтропии во вселенной. Но уменьшается ли энтропия?

— Павил, товарищ. Давай поконкретней.

— Я бы сказал, что то, что мы наблюдаем и называем миллископической чёрной дырой — чистейший квантовый процесс. Абсолютный эффект Комптона, когда реальный фотон поглощает реальный электрон, образуя виртуальный электрон, с последующим распадом виртуального электрона на реальный электрон и фотон, но уже с изменёнными характеристиками энергии и направления движения. Только в нашем случае эффект распространяется не только на электрон.

— Это даёт нам какие-то ответы?

— В общем-то, нет, — пожал плечами Павил. — Работы ещё непочатый край.

— И ответов, как рождаются чёрные дыры и коллапсируют, у вас нет?