Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
"). Их гравитация настолько велика, что даже свет не способен покинуть область, известную как горизонт событий. Несмотря на десятилетия исследований, физика черных дыр продолжает ставить перед учеными фундаментальные вопросы, многие из которых связаны с попыткой объединить две величайшие [теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") современной науки — общую теорию относительности Альберта Эйнштейна и [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") механику. Новое исследование физиков из Университета штата Пенсильвания, опубликованное в журнале Physical Review Letters и отмеченное редакцией как одна из наиболее значимых работ выпуска, предлагает новый взгляд на термодинамику черных дыр. Авторы разработали альтернативный способ определения [энтропии](https://hanga.su/glossary/entropy "Энтропия — это фундаментальная физическая величина, характеризующая степень неупорядоченности системы и направление протекания процессов. Впервые она была введена в термодинамике для описания необратимости тепловых явлений и стала ключевым понятием второго закона термодинамики.
"), который впервые позволяет распространить знаменитые законы механики черных дыр Стивена Хокинга на реальные динамические черные дыры, непрерывно изменяющиеся во [времени](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
"). На первый взгляд термодинамика и черные дыры кажутся совершенно разными областями физики. Термодинамика описывает процессы нагревания, охлаждения, кипения воды, работу двигателей и обмен энергией между телами. Черные дыры, напротив, являются экстремальными космическими объектами, где [пространство](https://hanga.su/glossary/extent "Пространство — одно из базовых понятий в математике, физике и философии, обозначающее упорядоченное множество элементов (точек, событий, состояний), для которого определены некоторые структуры или отношения.
") и [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") искривляются настолько сильно, что привычные представления о физике перестают работать. Однако в начале 1970-х годов произошел настоящий научный переворот. Стивен Хокинг, Джейкоб Бекенштейн и другие исследователи обнаружили удивительное сходство между законами термодинамики и поведением черных дыр. Выяснилось, что многие математические свойства этих объектов почти идеально повторяют законы, управляющие обычными физическими системами. Одним из ключевых понятий стала [энтропия](https://hanga.su/glossary/entropy "Энтропия — это фундаментальная физическая величина, характеризующая степень неупорядоченности системы и направление протекания процессов. Впервые она была введена в термодинамике для описания необратимости тепловых явлений и стала ключевым понятием второго закона термодинамики.
") — фундаментальная величина, характеризующая число возможных микроскопических состояний системы. В классической термодинамике второй закон утверждает, что энтропия замкнутой системы не может самопроизвольно уменьшаться. Именно поэтому горячий чай постепенно остывает, но никогда не нагревается сам по себе. Бекенштейн предположил, что аналогичная величина должна существовать и у черных дыр. Позднее Хокинг показал, что площадь горизонта событий действительно ведет себя подобно энтропии. Более того, он доказал, что черные дыры обладают собственной температурой и способны медленно испускать излучение, получившее название излучения Хокинга. Это открытие полностью изменило представления ученых. До этого считалось, что черные дыры абсолютно холодны и могут только поглощать [вещество](https://hanga.su/glossary/substance "Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
"). После работ Хокинга стало ясно, что они подчиняются термодинамическим законам и со временем способны даже испаряться. Тем не менее классическая [теория](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") Хокинга имеет важное ограничение. Она описывает исключительно идеализированные черные дыры, находящиеся в состоянии равновесия, то есть практически не меняющиеся со временем. Реальная [Вселенная](https://hanga.su/glossary/universe "Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
") устроена иначе. Черные дыры постоянно поглощают окружающее вещество, сталкиваются друг с другом, образуют двойные системы, испускают гравитационные волны и постепенно теряют массу благодаря квантовому излучению. Все эти процессы делают их динамическими объектами, для которых существующие термодинамические законы работают далеко не всегда. Главной причиной проблемы является горизонт событий. Именно его площадь традиционно считается мерой энтропии черной дыры. Однако горизонт событий обладает необычным свойством: его положение определяется не только текущим состоянием объекта, но и всей будущей историей пространства-времени. Подобная зависимость от будущего называется телеологичностью. Иначе говоря, чтобы точно определить положение горизонта событий сегодня, необходимо знать, что произойдет с черной дырой спустя значительное время. Для реальных быстро меняющихся объектов такой подход оказывается крайне неудобным. Авторы новой работы предложили заменить горизонт событий другим понятием — динамическим горизонтом. В отличие от классического горизонта событий динамический горизонт определяется исключительно текущими физическими параметрами черной дыры. Его свойства зависят только от того, что происходит в настоящий момент, без необходимости учитывать будущее развитие системы. На основе этой идеи исследователи сформулировали новую меру энтропии, которая сохраняет фундаментальные свойства второго закона термодинамики и одновременно подходит для описания неравновесных процессов. Это означает, что теперь первый и второй законы термодинамики могут применяться не только к идеализированным статичным черным дырам, но и к объектам, которые растут, вращаются, сталкиваются, испаряются или взаимодействуют с окружающей средой. Особенно важным новое исследование становится в эпоху гравитационно-волновой астрономии. После открытия обсерваториями LIGO, Virgo и KAGRA гравитационных волн от слияний черных дыр ученые получили возможность непосредственно наблюдать самые динамичные процессы во Вселенной. Во время подобных столкновений черные дыры стремительно меняют массу, вращение и форму пространства-времени вокруг себя. Именно для таких процессов существующая теория Хокинга давала лишь приближенные ответы. Новая модель может значительно улучшить описание подобных событий. Работа также имеет большое значение для исследований [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") гравитации. Одной из главных нерешенных задач современной физики остается объединение общей [теории относительности](https://hanga.su/glossary/theory-of-relativity "Специальная теория относительности (1905) описывает законы физики для объектов, движущихся с постоянной скоростью, особенно близкой к скорости света. Её ключевым положением стало утверждение, что скорость света постоянна во всех системах отсчёта. Из этого следуют удивительные эффекты: замедление времени, сокращение длин и эквивалентность массы и энергии, выраженная знаменитой формулой E=mc².
") и квантовой механики в единую фундаментальную теорию. Черные дыры считаются идеальной лабораторией для подобных исследований, поскольку именно в них обе теории одновременно играют решающую роль. Предложенная авторами формулировка энтропии может оказаться важным шагом к созданию более полной квантовой теории черных дыр и пониманию процессов, происходящих при их испарении. Не менее интересны возможные последствия для [космологии](https://hanga.su/glossary/cosmology "Космология — это раздел астрофизики, изучающий происхождение, структуру, состав и эволюцию Вселенной в целом. Она опирается на наблюдения космического микроволнового фона, распределения галактик, красного смещения и другие астрофизические данные, позволяющие восстановить картину развития космоса от первых долей секунды после Большого взрыва до современного состояния.
"). Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах [галактик](https://hanga.su/glossary/galaxy "Галактика — это крупная гравитационно связанная система, состоящая из звёзд, межзвёздного газа, пыли, тёмной материи и звездных скоплений. Все компоненты галактики удерживаются общей гравитацией, формируя сложную динамическую структуру. В зависимости от формы и характеристик выделяют несколько основных типов галактик: спиральные, эллиптические и неправильные. Каждая из них имеет свою историю формирования и эволюции, связанную с процессами звездообразования, столкновениями и взаимодействиями с соседними галактическими системами.
"), активно растут за счет поглощения газа, звезд и даже других черных дыр. Новая теория позволяет более последовательно описывать энергетический баланс подобных объектов на протяжении миллиардов лет их эволюции. Исследование также демонстрирует удивительную универсальность физических законов. Термодинамика, изначально созданная для описания паровых машин XIX века, неожиданно оказывается применимой к самым экстремальным объектам во Вселенной, существующим в условиях колоссальных плотностей [энергии](https://hanga.su/glossary/energy "Энергия — одно из ключевых понятий физики и фундаментальная характеристика материи. Она выражает способность системы совершать работу, создавать движение или вызывать изменения в окружающем мире. Энергия существует в различных формах — механической, тепловой, электрической, химической, ядерной и других — и может переходить из одной формы в другую, но никогда не исчезает, что отражает закон сохранения энергии.
") и искривления пространства-времени. Основные результаты исследования: предложена новая мера энтропии черных дыр; динамические горизонты заменяют классические горизонты событий при описании неравновесных процессов; первый и второй законы термодинамики распространяются на растущие, сливающиеся и испаряющиеся черные дыры; новая теория позволяет точнее описывать реальные астрофизические процессы; результаты могут стать важным шагом на пути к созданию квантовой теории гравитации. Авторы подчеркивают, что предложенная концепция не отменяет знаменитые работы Стивена Хокинга, а значительно расширяет область их применения. Если первоначальная теория описывала идеальные, находящиеся в равновесии черные дыры, то новая формулировка делает возможным изучение настоящих космических объектов, непрерывно меняющихся под воздействием окружающей Вселенной. Это приближает физику к более полному пониманию природы гравитации, времени и одной из самых загадочных форм материи в космосе. **Ссылка:** «Термодинамика черных дыр, вдали от равновесия» [ DOI: 10.1103/3c1r-v8f1.](https://dx.doi.org/10.1103/3c1r-v8f1 "DOI: 10.1103/3c1r-v8f1") - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 21 - Связанные материалы: [Излучение Хокинга стало ближе к разгадке: физики воспроизвели процесс в лаборатории](https://hanga.su/2147,2026) - Похожие материалы: [Имитация горизонта событий: как поляритонные жидкости помогают моделировать эффект Хокинга в лаборатории](https://hanga.su/1114,2025) | [Как тени чёрных дыр помогут испытать границы теории Эйнштейна](https://hanga.su/1430,2025) | [Новый взгляд на Вселенную: обнаружение скрытых сверхмассивных черных дыр с помощью гравитационных волн](https://hanga.su/450,2025) | [Охота на древние черные дыры: как излучение Хокинга может раскрыть тайну темной материи](https://hanga.su/935,2025) | [Предупреждение Стивена Хокинга: почему контакт с инопланетянами может оказаться фатальной ошибкой](https://hanga.su/1125,2025) | [Теорема Хокинга подтверждена: новое столкновение чёрных дыр доказало рост горизонта событий](https://hanga.su/1269,2025) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/science#collection", "name": "Наука", "url": "https://hanga.su/science", "description": "Раздел «Наука» на HangaPro – подробные материалы о фундаментальных и прикладных исследованиях, научных открытиях и прогрессе. Узнайте больше о биологии, физике, химии, космосе и других направлениях науки." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Наука", "item": "https://hanga.su/science" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "Физики пересмотрели законы Хокинга: динамические черные дыры могут подчиняться новой термодинамике", "item": "https://hanga.su/2146,2026.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "NewsArticle", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/2146,2026.md" }, "headline": "Физики пересмотрели законы Хокинга: динамические черные дыры могут подчиняться новой термодинамике", "description": "Черные дыры считаются одними из самых загадочных объектов во Вселенной. Их гравитация настолько велика, что даже свет не способен покинуть область, известную как горизонт событий. Несмотря на десятилетия исследований, физика черных дыр продолжает ставить перед учеными фундаментальные вопросы, многие из которых связаны с попыткой объединить две величайшие теории современной науки — общую теорию относительности Альберта Эйнштейна и квантовую механику.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_26/6595e00c-a664-4045-a12c-8018aecc428e.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Андрей Воробьев", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2026-07-03T07:07:05+03:00", "dateCreated": "2026-07-03T07:07:05+03:00", "dateModified": "2026-07-03T07:07:05+03:00" } ```