Как чёрные дыры на самом деле светятся: квантовое испарение в лабораторном волокне 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.

Чёрная дыра — не просто гравитационный пылесос, безвозвратно затягивающий материю. Она слабо светится, испуская частицы — эту идею предложил Якоб Бекенштейн, связав температуру дыры с её энтропией — мерой беспорядка системы. Засечь такое [tag:radiation]излучение в космосе невероятно трудно: сигнал тонет в шуме реликтового фона.

Чтобы проверить механизм, физики поставили опыт: пропустили лазерный импульс через стеклянное волокно так быстро, что для света возникла «точка невозврата» — аналог горизонта событий. Представьте реку, где течение сильнее любого пловца: заплывший за определённую границу уже не выберется. Здесь роль течения играет сверхбыстрое изменение свойств волокна, создающее для фотонов барьер, подобный гравитационной ловушке чёрной дыры. И дождались «брызг» — квантовых всплесков, похожих на одиночный всплеск от камня, упавшего в стремнину, а не на обвал. Прежнее объяснение рисовало запутанный каскад множественных событий, а природа оказалась проще: излучение рождается не сплошным потоком, а отдельными актами — как если бы чёрная дыра испускала частицы поштучно, а не непрерывной волной.

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 — настолько слабый, что поймать его напрямую пока невозможно. Возможно, когда-нибудь, зарегистрировав частицы от настоящих дыр, мы решим парадокс пропавшей информации: куда исчезают данные о том, что упало в чёрную дыру, если сама дыра со временем исчезает?

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