Черную дыру невозможно создать путем концентрации света

Испанские и канадские физики выяснили, что даже сверхмощные источники лазерного излучения и космические источники элекромагнитных волн нельзя использовать для создания миниатюрных черных дыр в результате концентрации световой энергии в одной точке пространства. Выводы ученых были опубликованы в статье в научном журнале Physical Review Letters.

"Проведенные нами расчеты показывают, что невозможно сконцентрировать любые возможные количества энергии для того, чтобы спровоцировать формирование горизонта событий черной дыры. Этому будут мешать различные квантовые эффекты, связанные с поляризацией вакуума и другими процессами, которые возникают в результате взаимодействия света с самим собой", - пишут исследователи.

К такому выводу пришла группа канадских и испанских физиков под руководством профессора Мадридского университета Комплутенсе Луиса Гарая при изучении возможных механизмов формирования так называемых кугельблицев (от немецкого "шаровая молния") - черных дыр, образованных из чистой энергии, а не вещества. Впервые гипотезу о существовании таких объектов выдвинул американский физик Джон Уилер еще в 1955 году.

Публикация его идеи спровоцировала длительную дискуссию о том, могут ли существовать подобные объекты. С одной стороны, их образование допускается общей теорией относительности Эйнштейна, но при этом физики не уверены в том, будут ли различные квантовые эффекты препятствовать появлению кугельблицев в нашей Вселенной. Не меньше споров вызывает и то, какими типичными размерами могли бы обладать подобные объекты и в каких регионах мироздания их следует искать.

Для разрешения этих диспутов ученые просчитали то, как протекает процесс концентрации световой энергии при помощи сверхмощных лазеров или каких-то космических процессов, которые могли бы в теории привести к образованию кугельблица размером с атом или крупную планету, похожую по габаритам на Сатурн или Юпитер. При проведении этих расчетов ученые учитывали то, как на процесс накопления энергии влияют различные квантовые процессы.

Оказалось, что кугельблицы любых размеров в принципе не могут возникать при использовании источников света любой мыслимой мощности, так как концентрация ими энергии приводит к квантовой поляризации вакуума и формированию большого числа пар электронов и позитронов. Этот процесс не позволяет свету достичь достаточно высокой концентрации энергии для формирования горизонта событий, что исключает возможность формирования кугельблицев в современной Вселенной, подытожили физики.