Черная дыра не совсем черная. С ее горизонта постоянно сочится слабое тепловое излучение, как пар от остывающей чашки. Температура этого пара зависит от силы тяжести у поверхности. Но если частицы обладают очень большой энергией, обычные формулы могут врать — ведь при энергиях, близких к планковской, само пространство-время начинает вести себя иначе.

Новая работа сравнивает два подхода к этой проблеме. Первый — как будто мы смотрим на частицу в маленькой лаборатории, свободно падающей возле горизонта. Второй — как будто сама геометрия пространства меняется в зависимости от энергии частицы, словно карта города перерисовывается для пешехода и для поезда. Оказалось, что для сферически симметричной черной дыры оба подхода дают одинаковый сдвиг температуры, если энергию частицы зафиксировать на одном разумном значении.

Для простых моделей деформированной теории относительности поправка вообще исчезает. Для более общего случая с двумя параметрами температура может стать чуть ниже или выше обычной, но разница всегда пропорциональна отношению энергии частицы к планковской. У макроскопических черных дыр это отношение ничтожно, и эффект теряется в шуме. Заметным он становится лишь для черных дыр размером с атомное ядро, где энергия частиц сопоставима с планковской.

Таким образом, разные способы учета сверхвысоких энергий вблизи черной дыры приводят к одному и тому же ответу для температуры. Это вселяет надежду, что хотя бы тепловые свойства таких объектов можно описывать единообразно, несмотря на неполноту наших знаний о квантовой гравитации.