Разрешение парадокса Хокинга через механизм «квантовых волос» Разрешение парадокса Хокинга через механизм «квантовых волос»

Расчеты Хокинга показывали, что излучение абсолютно термально, из-за чего чистые квантовые состояния, коллапсировавшие в черную дыру, необратимо превращаются в смешанные. Однако недавние работы группы физиков под руководством ХАВЬЕРА КАЛЬМЕТА (Университет Сассекса) и СТИВЕНА СУ (Университет штата Мичиган) продемонстрировали математическое решение этой проблемы в рамках полуклассической квантовой гравитации без привлечения экзотической физики (вроде файрволов или радикальных допущений теории струн).

В основе решения лежит доказательство несостоятельности классической теоремы на квантовом уровне.

• Квантовые поправки к метрике: При коллапсе барионной материи квантовое состояние падающего вещества накладывает тонкие локальные поправки на внешнее гравитационное поле.
• Гравитоны как носители данных: Квантовое состояние внешнего гравитационного поля (матрица плотности гравитонов) сохраняет явную зависимость от внутренней конфигурации черной дыры. Эти слабые моды и получили название «квантовых волос»
• Модификация излучения: Пространство-время деформируется на квантовом уровне, что напрямую влияет на амплитуды рассеяния в процессе рождения пар на квазиклассическом горизонте событий.

Оригинальный парадокс Хокинга опирался на предположение о факторизации (независимости квантовых систем излучения и внутренней области черной дыры). Новые вычисления в эффективной теории квантовой гравитации опровергают этот постулат.

Учет микроскопических квантовых поправок к гравитационному потенциалу доказывает, что волновые функции испускаемых частиц оказываются запутанными с квантовыми состояниями вещества внутри горизонта. По мере эволюции и полного испарения черной дыры, S-матрица рассеяния остается строго унитарной. Вся закодированная информация переносится улетающим потоком нетермального излучения Хокинга, а конечные состояния остаются чистыми.