Как чёрные дыры на самом деле светятся: простое открытие экспресс

Оригинал: "Backreaction of stimulated Hawking radiation in an optical analogue"
arXiv:2607.01118 · 2026-07-01 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики нашли, что чёрные дыры теряют энергию не каскадом частиц, а простым выбросом — как брызги с ревущего потока.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Чёрная дыра — не просто пылесос. Она слабо светится, испуская частицы — эту идею предложил Якоб Бекенштейн, связав температуру дыры с её степенью беспорядка. Засечь такое [tag:radiation]излучение в космосе невероятно трудно.

Физики поставили простой опыт: пропустили лазерный импульс через стеклянное волокно так быстро, что для света возникла «точка невозврата» — как в реке с течением сильнее любого пловца. И дождались «брызг» — квантовых всплесков, похожих на одиночный всплеск от камня в стремнине, а не на обвал. Прежнее объяснение рисовало запутанный каскад, а природа оказалась проще.

Главный сюрприз — насколько эта «простота» призрачна. Если бы чёрная дыра весила как Солнце, испарение в таких брызгах заняло бы больше времени, чем возраст Вселенной, помноженный на миллиарды миллиардов. Свет есть, но его почти нет. Возможно, когда‑нибудь поймав частицы от настоящих дыр, мы решим парадокс пропавшей информации.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2607.01118

Hawking radiation - the emission of quantum particles at the event horizon of a black hole - connects gravity with quantum mechanics and thermodynamics; the Bekenstein-Hawking entropy has been the benchmark for potential quantum theories of gravity. But Hawking radiation has never been observed in astronomy, only in laboratory analogues and the chances of ever observing it in space are astronomically small. The energy of Hawking radiation must come from the gravitational field around the black hole, but how field quanta generate Hawking quanta has been unknown. Here we report on experimental and theoretical evidence for the process that generates Hawking radiation in a fibre-optical analogue of the event horizon. There, as in gravity, it has been believed that Hawking radiation comes from a complicated, cascaded process; here we have found a simple, direct process and measured its backreaction on the field. Our findings suggest an equally direct process for other laboratory analogues and perhaps also for gravitational fields, shedding light on how black holes might radiate.

Если бы чёрная дыра имела массу Солнца, ей понадобилось бы в миллиарды миллиардов раз больше времени, чем возраст Вселенной, чтобы полностью испариться.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Понятия
излучение Хокинга механизм излучения Хокинга энтропия Бекенштейна–Хокинга фотонное кольцо чёрной дыры аналоги квантовой гравитации аналоговая чёрная дыра площадь горизонта рождение частиц обратная реакция энтропия Вальда остаток обратная связь квазаров поверхностная гравитация гравитационная запутанность скалярная частица квазипериодические извержения логарифмическая поправка активная галактика процесс Пенроуза астрономия гравитационных волн