Чёрные дыры: скрытые фазовые состояния и геометрия света ✎ экспресс
Чёрные дыры — не безликие поглотители. Порой они ведут себя подобно воде: способны испытывать фазовые переходы, меняя своё внутреннее состояние, словно лёд, жидкость и пар. Учёные описали это, представив электромагнитное излучение вблизи чёрной дыры как газ. Так возникла обобщённая формула энтропии — меры термодинамического беспорядка, — развивающая идеи Бекенштейна и Хокинга. Неожиданный вывод: эта энтропия пропорциональна площади горизонта событий, а не объёму, — полная противоположность тому, что мы наблюдаем в чашке кофе или облаке пара.
Ключ к разгадке — световое кольцо, образующееся из-за искривления пространства-времени вблизи дыры. Его динамические свойства: скорость вращения фотонов, расходимость лучей — чутко повторяют термодинамические параметры чёрной дыры, такие как температура и давление. Наблюдая за кольцом, можно буквально увидеть, как дыра переживает свои превращения.
Энтропия чёрной дыры — мера её неупорядоченности — растёт с площадью поверхности, а не с объёмом. Как если бы комната казалась более захламлённой от площади стен, а не от того, что внутри.
Знаменитое светящееся кольцо из «Интерстеллара» — это и есть то самое световое кольцо, которое выдаёт тайны чёрной дыры.