Физики построили новый класс заряженных черных дыр, введя в уравнения гравитации производные Данкля, которые учитывают зеркальные отражения на микроуровне. Расчеты показали, что термодинамика этих объектов напоминает поведение газа Ван-дер-Ваальса: при определенных условиях возникают фазовые переходы, подобные превращению жидкости в пар. Особенность в том, что критическое соотношение давления, объема и температуры оказалось универсальным — не зависящим от заряда и одного из параметров отражений. Это намекает на глубокую связь между квантовыми симметриями и тем, как «кипят» черные дыры.
Учёные применили необычный математический подход в уравнениях искривления пространства-времени и получили новый тип заряженных чёрных дыр. Их поведение оказалось на удивление знакомым: так ведёт себя вода в кастрюле, когда начинает закипать. При определённом сочетании давления, объёма и температуры разница между «жидкой» и «газообразной» чёрной дырой стирается. Это в точности как критическая точка воды: пар и жидкость становятся неразличимы.
Ещё Стивен Хокинг и Яаков Бекенштейн доказали, что у чёрных дыр есть температура и энтропия (мера беспорядка). Новое исследование добавляет, что переходы между состояниями этих объектов подчиняются тем же законам, что и кипение пара. Самое неожиданное: если убрать из расчётов математическую «приправу», чёрная дыра ведёт себя в точности как идеальный газ, описывающий превращение воды в пар.
🎯 Чёрные дыры не вечны: из-за излучения Хокинга они медленно испаряются. Крошечная чёрная дыра могла бы «вскипеть» и исчезнуть за долю секунды.