Раскрученная до предела: как чёрная дыра обходит законы ✎ экспресс

Оригинал: "Violation of the third law of black hole mechanics in vacuum gravity"
arXiv:2601.20955 · 2026-01-28 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
[tag:black_hole]Черные дыры[/tag] могут за конечное время достичь максимального вращения, нарушая третий закон своей механики — как водоворот, мгновенно набирающий обороты.

Третий закон механики чёрных дыр, предложенный Стивеном Хокингом, утверждает: никакая физическая система не может достичь экстремального состояния — предела вращения или заряда — за конечное время. Это похоже на водоворот в океане: чтобы его края двигались с максимально возможной скоростью, потребовалось бы бесконечно долго раскручивать его. Однако недавнее численное моделирование в пятимерном пространстве-времени демонстрирует, что этот запрет можно обойти.

Экстремальная чёрная дыра — это космический вихрь, горизонт событий которого вращается почти со скоростью света. В таком состоянии её энтропия — мера неупорядоченности и скрытой информации — достигает максимального возможного значения.

В ходе симуляций исследователи проследили, как изначально невращающаяся чёрная дыра самопроизвольно разгоняется до экстремального предела. Механизм этого процесса связан с тем, что в пяти измерениях гравитационное поле ведёт себя иначе, и дыра способна «накручивать» себя без внешнего воздействия. Ещё более поразительно: такой экстремальный вихрь может возникнуть прямо из пустого пространства, без какой-либо исходной материи. Представьте: в полном штиле посреди океана вдруг сам собой закручивается идеальный водоворот, словно нарушая все законы гидродинамики. Это открытие колеблет давнюю аналогию между гравитацией и термодинамикой: правила, считавшиеся незыблемыми в нашем четырёхмерном мире, в многомерных вселенных теряют свою силу.

Третий закон механики черных дыр родился из термодинамики: там абсолютный ноль температуры недостижим за конечное число шагов. Для черных дыр нулю температуры соответствует экстремальное вращение. Теперь выяснилось, что этот рубеж можно взять без долгой раскачки.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss
Понятия
чёрная дыра Шварцшильда первый закон механики чёрных дыр метрика Шварцшильда классическая гравитация сингулярности в модифицированной гравитации законы Ньютона площадь горизонта голая сингулярность общая теория относительности гравитационная сингулярность рождение частиц теорема Хокинга о площади теорема об отсутствии волос энтропия Вальда квантовый отскок нарушение лоренц-инвариантности задача трёх тел кривизна тёмной материи теорема Биркгофа закон площадей Хокинга