Горизонт событий черной дыры – это граница, за которой ничто, даже свет, не может вырваться из гравитационного притяжения. В этом разделе мы исследуем, как квантовая механика проявляет себя на горизонте событий черной дыры, вызывая ряд интересных и загадочных явлений.
4.1 Сверхпроводимость квантовых черных дыр: описание механизма сверхпроводимости
Гипотеза: Квантовые черные дыры могут проявлять свойства сверхпроводимости. Это предположение, основанное на некоторых теоретических моделях, которые пытаются объединить квантовую механику с общей теорией относительности.
Механизм:
* Взаимодействие с эфиром: Взаимодействие между квантовыми флуктуациями в эфире и сильным гравитационным полем черной дыры может создавать пары виртуальных частиц-античастиц с противоположными зарядами (например, электрон-позитрон).
* Куперовские пары: Эти виртуальные пары, взаимодействуя друг с другом, могут образовывать «куперовские пары».
* Аналогия: Куперовские пары – это пары электронов, которые связываются друг с другом в сверхпроводниках, позволяя электронам двигаться без сопротивления.
* Сверхпроводимость: Куперовские пары, существующие вблизи горизонта событий черной дыры, могут создавать состояние сверхпроводимости, где электроны могут двигаться без сопротивления.
Свойства:
* Без сопротивления: В сверхпроводящем состоянии черной дыры электроны могут двигаться без сопротивления, что может привести к
* Интенсивным магнитным полям: Черные дыры, как известно, обладают очень сильными магнитными полями. Сверхпроводимость может помочь объяснить их происхождение.
* Изменению поведения электромагнитного излучения: Сверхпроводимость может влиять на взаимодействие света и других электромагнитных волн с черной дырой.
Важность:
* Объяснение наблюдаемых феноменов: Сверхпроводимость квантовых черных дыр может помочь объяснить некоторые наблюдаемые феномены, например:
* Поведение магнитных полей вблизи черных дыр: Сильные магнитные поля, которые наблюдаются вокруг черных дыр, могут быть следствием сверхпроводимости.
* Эмиссия электромагнитных волн: Сверхпроводимость может влиять на взаимодействие электромагнитных волн с черной дырой, что может привести к появлению специфических типов излучения.
* Углубление понимания: Изучение сверхпроводимости квантовых черных дыр может углубить наше понимание квантовой гравитации и физики черных дыр в целом.
4.2. Распространение тахионов: теоретические основы распространения частиц с бесконечной скоростью
Тахионы:
* Теоретические частицы: Тахионы – это гипотетические частицы, которые движутся со скоростью, превышающей скорость света в вакууме.
* Проблема: Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее света. Эта теория основана на том, что скорость света в вакууме является постоянной величиной, которая не зависит от скорости движения наблюдателя.
Гипотеза:
* Квантовая теория черных дыр: В контексте квантовой теории черных дыр, которая пытается объединить общую теорию относительности с квантовой механикой, возможно, что тахионы могут существовать.
* «Ускользание» от гравитации: Вблизи горизонта событий черной дыры, где гравитационное поле становится чрезвычайно сильным, тахионы могут «ускользать» от гравитационного притяжения, двигаясь быстрее света, не нарушая при этом теорию относительности.
Теоретические основы:
* Изменение метрики: Вблизи горизонта событий черной дыры метрика пространства-времени сильно искажается, и скорость света может быть «переопределена» в этой области.
* «Переход» между пространствами: Тахионы могут «переходить» между различными пространствами-временами, не нарушая законы физики.
Важность:
* Понимание квантовой гравитации: Изучение тахионов на горизонте событий может помочь в разработке теории квантовой гравитации, которая объединила бы общую теорию относительности и квантовую механику.
* Разгадка природы пространства-времени: Тахионы могли бы помочь нам в понимании природы пространства-времени, в частности, вблизи горизонтов событий черных дыр, где наше понимание физических законов ограничено.
4.2. 1. Преобразование электромагнитной энергии в фотон и движение света в двумерных мембранах
В этой главе мы рассмотрим процесс преобразования электромагнитной энергии, существующей в виде волн в двумерной квантовой мембране, в фотон света, который движется в трёхмерном пространстве, а также его взаимодействие с чёрной дырой.
4.2.1.1. Стабильность двумерной квантовой мембраны
Как мы уже упоминали, двумерная квантовая мембрана физического вакуума поддерживает свою стабильность за счёт наличия в ней электромагнитного, сильного и слабого взаимодействия.
* Электромагнитное взаимодействие: Связано с фотоном.
* Сильное взаимодействие: Связано с глюоном.
* Слабое взаимодействие: Связано с W+, W-, Z бозонами.
4.2.1.2. Преобразование электромагнитной энергии в фотон
Если на двумерной квантовой мембране образуется петля, заполненная энергией электромагнитного взаимодействия, то при достижении определённого уровня напряжения бозонного поля Хиггса происходит её слияние с Бозоном Хиггса (имеющим нулевую массу).