Теория струн устранила математические бесконечности у границ чёрных дыр

Стандартная квантовая теория поля при попытке описать физику вблизи горизонтов событий — будь то чёрная дыра или космологический предел расширяющейся Вселенной — неизменно сталкивается с математическим тупиком. Расчёты энтропии запутанности, отражающей взаимосвязь квантовых состояний, приводят к бесконечностям из-за хаотических флуктуаций на границе. Эти «граничные моды» долгое время оставались неуловимыми для точного описания.

Физики из Международного центра теоретической физики имени Абдуса Салама и Амстердамского университета применили аппарат теории струн, где элементарные частицы представлены как одномерные объекты. За счёт модульной симметрии исследователям удалось объединить квантовые конфигурации с различными спинами и массами в единую статистическую сумму. Итоговый результат оказался конечным, что исключает необходимость в искусственной математической коррекции.

Данный прорыв имеет принципиальное значение для понимания термодинамики чёрных дыр. Поскольку энтропия горизонта напрямую определяет число скрытых микроскопических состояний, новая модель позволяет точнее описать, как именно информация кодируется на краях пространства-времени. Авторы подтвердили устойчивость своей конструкции: требование симметрии не разрушило конечность вычислений, что открывает путь к изучению квантовой природы гравитации в более сложных системах.