Чёрная дыра с зарядом и её испаряющаяся память экспресс
Чёрная дыра — не вечный пылесос. Она медленно испаряется, излучая энергию, и вместе с ней, как считают физики, должна возвращать проглоченную информацию. Но когда именно это начинает происходить? Ответ даёт так называемая кривая Пейджа — график, который показывает, сколько информации дыра уже отдала, а сколько ещё держит внутри. Резкий перелом на этом графике отмечает «время Пейджа» — момент, когда дыра из сейфа превращается в открытую книгу.
В новой работе учёные рассмотрели не простую чёрную дыру, а заряженную и почти двумерную — такую, чьё пространство напоминает смятый лист бумаги вблизи горизонта. Ключевая идея: на поведение дыры влияют две «мягкие моды» — почти незаметные коллективные движения. Одна связана с перестановкой временных меток на горизонте (шварцшильдовская мода), другая — с колебаниями электрической фазы (U(1) мода). Эти моды ведут себя как два дирижёра, которые сдвигают оркестр излучения — один замедляет темп, другой ускоряет.
Авторы усреднили потоки энергии и заряда по этим модам и выяснили: U(1) мода откладывает время Пейджа, а шварцшильдовская — приближает. Итоговое смещение — результат их противостояния. В низкотемпературном режиме, где эффекты квантовой гравитации ещё не главные, эта борьба становится решающей. Так испарение заряженной дыры оказывается не монотонным процессом, а тонкой игрой двух невидимых сил.
Время Пейджа названо в честь физика Дона Пейджа, который в 1993 году предложил эту кривую как способ разрешить спор Стивена Хокинга и Леонарда Сасскинда о том, теряется ли информация в чёрной дыре.
В романе «Гиперион» Дэна Симмонса Гробницы Времени окружены антиэнтропийными полями, которые заставляют время течь вспять — отголосок идеи о том, что чёрные дыры могут возвращать информацию.