Испарится всё

А. Мотыляев

В теории Стивена Хокинга черные дыры испаряются так. В вакууме постоянно зарождаются и исчезают виртуальные пары частица–античастица. Если одна частица зародится внутри черной дыры, а другая — снаружи, то они никогда не найдут друг друга, чтобы аннигилировать. То есть частица вылетит из черной дыры и унесет из нее часть массы; такие частицы составляют излучение Хокинга. В пределе выходит, что все черные дыры когда-то испарятся, что внушает оптимизм: во Вселенной с испаряющимися дырами идет постоянный круговорот материи.

Михаэль Вондрак, Вальтер ван Сюйлек и Хейно Фальке из Радбаудского университета в Неймегене решили пойти дальше и посмотреть, а что будет, если частицы родятся просто в сильном гравитационном поле (Physical Review Letters, 2023). Исследователи опирались на эффект Швингера, согласно которому в сильном электрическом поле с напряженностью выше 1018 В/м виртуальные заряженные частицы становятся реальными, поскольку за время неопределенности, следующем из принципа Гейзенберга, успевают так разлететься, что их аннигиляция будет невозможной.

Все сказанное об эффекте Швингера можно переложить с электрического на гравитационное поле: оно также способно разорвать виртуальную пару частиц и превратить их в реальные. Расчет показал, что на некотором расстоянии от черной дыры имеется зона, где из вакуума рождаются частицы, а затем улетают прочь, унося массу дыры в виде излучения, подобного хокинговскому. Да и дыра не нужна: достаточные по силе поля имеются у нейтронных звезд и других компактных объектов, возникших при коллапсах звезд. Теперь задача астрономов найти идущее от них излучение хокинговского типа и подтвердить, что вещество во Вселенной постоянно сжимается, а сильно сжавшись — испаряется, обеспечивая динамическое равновесие.

pic_2023_08_63.jpg
Иллюстрация: Alfred Taubenberger
Разные разности
Споры против полиуретана
Ученые создали биоразлагаемый материал с помощью почвенных штаммов бактерии Bacillus subtilis, способных разрушать термополиуретан. Решение очень простое — подмешать бактерии к полимерам. Причем не сами бактерии, а их споры, которые остаютс...
Бактериофаги против дезодорантов
Метагеномный анализ кожной флоры позволил найти главного злоумышленника, виновного в резком запахе пота — это бактерии Staphylococcus hominis. Но можно ли от них избавиться, не убивая другие кожные бактерии? Исследователи предложили логичное реш...
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...