На протяжении более столетия физики стремились примирить общую теорию относительности Эйнштейна с квантовой механикой, двумя краеугольными камнями современной физики. Эти теории, описывающие Вселенную в больших и малых масштабах соответственно, фундаментально несовместимы. Недавнее исследование, опубликованное в июне 2025 года в журнале Europhysics Letters, предполагает потенциальный прорыв, ключ к которому лежит в загадочном сердце Вселенной: черных дырах.
Исследователи из Университета Сассекса, под руководством Ксавье Кальме, использовали «эффективное действие Вилковиского-ДеВитта» для расчета универсальных квантовых поправок к уравнениям Эйнштейна. Этот подход выявил существование «квантовых решений», которые порождают совершенно новые типы черных дыр, отличных от тех, что предсказываются классической общей теорией относительности. Эти квантовые черные дыры возникают из той же математики, но обладают уникальным квантовым «ароматом».
Эти квантовые решения предлагают свежий взгляд на природу черных дыр и их связь с квантовой гравитацией. Хотя теоретически они различны, отличить эти квантовые черные дыры от их классических аналогов в настоящее время практически невозможно из-за ограничений наблюдений. Это открытие намекает на то, что квантовая гравитация может быть ближе, чем предполагалось ранее, и черные дыры, возможно, содержат ключ к разгадке этой фундаментальной тайны. Интересно, что подобные исследования, хоть и в другой области, напоминают работы советских физиков-теоретиков, внесших значительный вклад в развитие физики элементарных частиц и космологии в XX веке. Понимание квантовой гравитации может пролить свет на вопросы, связанные с природой сингулярностей и ранней Вселенной, что имеет важное значение для космологических моделей.