Горячая цепочка атомов, выстроенных в линию, ведёт себя как крошечная чёрная дыра. Такая цепочка — это ряд частиц, каждая из которых похожа на крошечный магнит. При обычной температуре магнитики хаотично переворачиваются, но если их охладить, они выстраиваются в едином порядке. Физики обнаружили, что при нагреве эта простая система повторяет странные свойства чёрных дыр.

Ключевой момент — сигнал, посланный вдоль цепочки. В холодной цепочке он бежит свободно от одного конца к другому. Но стоит её нагреть, как сигнал начинает «застревать»: часть его поглощается, как свет, падающий в чёрную дыру. Чем выше температура, тем сильнее поглощение. Это первый признак того, что в системе появляется аналог горизонта событий — границы, из-за которой ничто не возвращается.

Второй признак — затухание. Если дёрнуть нагретую цепочку, она не будет колебаться вечно, а успокоится по особому закону — экспоненциально, как затухает звон колокола. У чёрных дыр есть похожие «звоны» — квазинормальные моды: после возмущения чёрная дыра «звенит» и затихает. В цепочке тот же закон затухания, и его темп зависит от температуры.

Третий признак — скачок энтропии. Энтропия — это мера беспорядка. У чёрной дыры есть знаменитый фазовый переход: при определённой температуре она резко меняет свои свойства. В цепочке при нагреве энтропия тоже резко меняется, и температура этого скачка совпадает с температурой перехода у чёрной дыры.

Так простая система из магнитиков становится мостом между миром квантов и миром чёрных дыр. Она позволяет «пощупать» чёрную дыру в лаборатории, не отправляясь в далёкий космос. Возможно, именно такие цепочки помогут разгадать, как устроена квантовая природа пространства и времени.