Учёные приблизились к разгадке излучения Хокинга: эксперименты показали неожиданно простой механизм05.07.2026 15:45

Международная группа учёных из Университета Падерборна (Германия), Центра исследований и перспективных исследований Мексики и Института Вейцмана (Израиль) представила результаты экспериментов, которые могут существенно упростить понимание механизма возникновения излучения Хокинга — одного из самых известных и одновременно самых трудно проверяемых предсказаний современной теоретической физики.

Излучение Хокинга было предсказано в 1974 году. До этого считалось, что чёрная дыра представляет собой абсолютно односторонний объект: всё, что пересекло горизонт событий — условную границу вокруг чёрной дыры, — уже не может вернуться обратно. Однако Хокинг показал, что квантовые эффекты должны приводить к появлению слабого теплового излучения, из-за которого чёрные дыры постепенно испаряются — теряют энергию и массу.

Согласно этой теории, чёрная дыра не является полностью «чёрной». Она должна очень медленно испаряться, причём скорость этого процесса зависит от её массы: чем меньше чёрная дыра, тем интенсивнее она излучает. Гипотетические микроскопические чёрные дыры могли бы исчезать чрезвычайно быстро, тогда как сверхмассивные чёрные дыры существуют практически неограниченно долго.

Несмотря на ценность этой гипотезы, зарегистрировать излучение Хокинга у реальных астрофизических объектов до сих пор не удалось. Причина заключается в том, что предсказанное излучение чрезвычайно слабое и полностью теряется на фоне других космических процессов. Поэтому физики уже много лет создают «лабораторные аналоги чёрных дыр», позволяющие изучать схожие физические явления в контролируемых условиях.

В новой работе исследователи использовали оптическую систему на основе нелинейного световода, которая моделирует поведение горизонта событий. Подобные установки позволяют воспроизводить процессы, математически аналогичные тем, что, как предполагается, происходят возле горизонта чёрных дыр.

Наиболее важным результатом стало то, что учёным удалось выявить значительно более простой механизм возникновения излучения Хокинга, чем предполагалось ранее. Предыдущие модели описывали сложную цепочку нескольких взаимодействующих квантовых процессов, тогда как новые эксперименты показывают, что ключевую роль может играть гораздо более простой механизм обратной связи между излучением и самой системой.

Как отметил руководитель исследования Лоренцо М. Прокопио (Lorenzo M. Procopio), новая модель не только упрощает теоретическое описание процесса, но и может помочь понять, каким образом излучение Хокинга возникает в реальных гравитационных системах.

Ещё одним важным результатом стало обнаружение признаков того, что излучение Хокинга не является полностью пассивным процессом. Эксперименты показывают, что возникающее излучение способно влиять на систему, которая его порождает, создавая эффект обратного воздействия. Именно этот механизм считается одним из ключевых для понимания того, действительно ли чёрные дыры постепенно теряют массу и могут полностью испаряться.

Исследование имеет значение далеко за пределами физики чёрных дыр. Излучение Хокинга остаётся одной из немногих известных точек пересечения общей теории относительности и квантовой механики — двух фундаментальных теорий, которые до сих пор не удалось объединить в единую теорию квантовой гравитации. Поэтому лабораторные эксперименты, позволяющие исследовать подобные эффекты, рассматриваются как один из наиболее перспективных путей к пониманию фундаментального устройства Вселенной.