Новости Что, если время — это просто перевёрнутое пространство? Физик пошел от противного — и открыл то, чего не видел никто

[NewsMaker]

Учёные обнаружили топологическую симметрию между внутренней и внешней геометрией чёрной дыры.

---

---

Физик Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся на чёрные дыры в трёхмерной гравитации, исследуя модель BTZ-чёрной дыры с неожиданной стороны. Вместо привычного описания пространства и времени он поменял их местами, что позволило обнаружить новую внутреннюю структуру решения, дополняющую классическое внешнее. Это оказалось похоже на ситуацию, когда карта города внезапно переворачивается, и ты понимаешь, что всё это время шёл в другую сторону.

Оказалось, что и внешняя, и внутренняя части такой чёрной дыры могут быть описаны с помощью отдельных Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , известных как термофилдные двойники. Обычно такой двойник используется для описания вечной чёрной дыры в рамках голографии, связывая два края пространства, но здесь появляется вторая независимая копия, отвечающая за область внутри горизонта. Обе части работают как единая система, даже несмотря на то, что связаны с участками, где ориентация пространства и времени меняется местами. Это похоже на странное чувство, когда ты идёшь по тропе в горах и вдруг замечаешь, что стороны света как будто поменялись.

Ключевым открытием стало то, что при явной перестановке координат время и пространство начинают вести себя как зеркальные отражения друг друга. Это создаёт своеобразную Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся между внутренней и внешней геометрией и позволяет взглянуть на внутренности чёрной дыры с совершенно новой стороны. Полученное описание даёт повод пересмотреть традиционные представления о топологии пространства-времени.

В процессе анализа учёный рассмотрел статистическую функцию, называемую функцией распределения, которая описывает всю геометрию BTZ-чёрной дыры как единое целое. Она показала, что при перестановке координат получается неориентируемое пространство — структура, в которой невозможно задать единое направление для всех точек. Это выходит за рамки привычной гравитационной физики, где предполагается, что пространство-время всегда можно сориентировать.

В своей работе он также построил особое состояние, которое соединяет внешнюю и внутреннюю части чёрной дыры. Это состояние выполняет роль моста между двумя термофилдными двойниками, воплощая собой идею двойственности времени и пространства. Такой подход может указать на существование более глубоких симметрий и структур в Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , а также на то, что чёрные дыры нельзя описать одной голографической границей — они требуют множественных, связанных между собой описаний.

Самым неожиданным оказалось то, что поведение этой чёрной дыры напоминает свойства Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , известных как топологические фазы. В таких системах устойчивость к внешним возмущениям обеспечивается не локальными свойствами, а глобальными симметриями, включая те, которые меняют ориентацию. Учёный обнаружил, что неориентируемая геометрия чёрной дыры естественным образом соответствует топологическим инвариантам, давно изучаемым в физике конденсированных сред.

Эта связь между Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся и топологическими фазами открывает новые перспективы для описания квантовой природы пространства-времени. Работа объединяет идеи из теории гравитации, квантовой информации, топологии и физики твёрдого тела, прокладывая путь к более единому пониманию того, что на самом деле происходит внутри чёрных дыр.