Когда чёрная дыра может расколоться: термодинамика и неустойчивость вращения экспресс

Оригинал: "When Black Holes Can Wear Pants"
arXiv:2606.24642 · 2026-06-23 · CC BY-SA 4.0 · 1 мин
Раскол чёрной дыры — редкое событие, возможное лишь при экстремальном вращении или в иных измерениях.

Чёрная дыра подобна вращающейся капле вязкой жидкости. Обычно такая капля стремится остаться целой: разделение уменьшило бы её поверхность, что противоречит закону неубывания энтропии — меры беспорядка, подобно тому, как разбитая чашка не склеивается сама собой. Для невращающихся чёрных дыр, впервые описанных решением Карла Шварцшильда, раскол невозможен. Однако при экстремально быстром вращении центробежные силы растягивают чёрную дыру, и от неё может отщипнуться микроскопический фрагмент — этот процесс напоминает деление атомного ядра в капельной модели. Физики также рассмотрели гипотетические миры с дополнительными пространственными измерениями, где кривизна пространства-времени ведёт себя иначе, и чёрные дыры могут становиться неустойчивыми, подобно длинным жидким нитям, готовым порваться на капли. Такой распад мог бы изменить популяцию первичных чёрных дыр, рождённых в ранней Вселенной.

Фундаментальную связь между площадью горизонта событий чёрной дыры и её энтропией установили Якоб Бекенштейн и Стивен Хокинг, что превратило чёрные дыры в полноправные термодинамические системы.

Слияние чёрных дыр, напротив, всегда увеличивает общую площадь — этот процесс напоминает слияние капель ртути и сопровождается мощными гравитационными волнами.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss
Понятия
механизм формирования чёрной дыры теорема Хокинга о площади закон площадей Хокинга чёрная дыра с волосами рингдаун энтропия Бекенштейна–Хокинга устойчивость горизонта событий приливное разрушение теорема об отсутствии волос неустойчивость Джинса критический коллапс массовая инфляция кажущийся горизонт трещина голая сингулярность энтропия Вальда скалярные возмущения логарифмическая поправка остаток коллапс