Турбулентность информации в чёрных дырах и натяжение Хаббла

Почему проблема расширения Вселенной важна

Наша Вселенная расширяется, но два из лучших методов её измерения дают разные ответы о том, насколько быстро это происходит. Эта загадка, известная как «натяжение Хаббла», может указывать на то, что в нашем представлении о пространстве, времени и материи чего‑то важного не хватает. В статье рассматривается смелая идея: поведение информации внутри чёрной дыры — конкретно то, как она растёт и становится «турбулентной» — могло бы естественным образом породить два разных темпа космического расширения, напоминающие те значения, которые сейчас противоречат друг другу.

Повторяющиеся структуры по всей вселенной

Фракталы — это формы, чьи узоры повторяются на многих масштабах, как ветвление дерева или неровный контур побережья. В космологии фракталоподобное поведение проявляется в реликтовом излучении и в крупномасштабной паутине галактик. Автор предлагает, что для понимания натяжения Хаббла стоит рассмотреть, как такие повторяющиеся структуры могут возникать не только из видимой материи, но и из самой информации, лежащей в основе пространства‑времени. Опираясь на современные идеи о том, что пространство‑время может возникать из квантовой запутанности, и на представление о чёрных дырах как о самых мощных возможных процессорах информации, работа рассматривает внутренность чёрной дыры как некую квантовую схему, в которой информация распространяется и перемешивается.

От квантовых схем к турбулентной информации

В рамках этой картины квантовой схемы биты квантовой информации — кубиты — взаимодействуют и «заражают» друг друга шаг за шагом, подобно росту популяции. Ранее это описывали с помощью гладкого непрерывного уравнения. Здесь автор сохраняет дискретность динамики и показывает, что эволюция подчиняется классическому нелинейному правилу, известному своим хаосом и сложным поведением. Когда учитываются конечные ресурсы внутри чёрной дыры, система переходит в состояние, которое автор называет информационной турбулентностью: сложный, постоянно ветвящийся узор, где коэффициенты, описывающие поведение системы, образуют фрактальную каскаду — аналогично тому, как энергия переносится между масштабами в обычной турбулентности жидкости.

Фрактальное зеркальное отражение истории Вселенной

По мере развития этой фрактальной каскады она заполняет растущее абстрактное «пространство» активными элементами и пустыми промежутками. Когда ресурсы каскады исчерпываются, она останавливается и, по сути, начинает идти в обратную сторону с точки зрения внешнего наблюдателя. Автор отслеживает, как доли активных и пустых частей меняются в ходе этого обратного развития, и обнаруживает, что их поведение тесно напоминает изменение долей материи и тёмной энергии во времени в стандартных космологических моделях. Рассматривая каждый шаг фрактала как приблизительный аналог космической эпохи и подгоняя фрактальные данные под привычные модели расширения, исследование связывает геометрию этой информационной каскады с историей расширения Вселенной.

Два способа, которыми пространство может казаться растущим

Чтобы сделать эту связь более конкретной, статья вводит две меры того, как фрактал «заполняет» пространство. Одна мера фокусируется на тонкой пыли крошечных элементов, другая — на более крупных повторяющихся мотивах или кластерах. Обе меняются по мере развития и уменьшения каскады. Когда скорости изменения этих мер переводятся в эффективные темпы расширения — с использованием стандартных космологических формул — они естественным образом дают два разных значения постоянной Хаббла. Одно согласуется с более низкой скоростью расширения, выведённой из ранней Вселенной (например, по реликтовому излучению), чувствительной к мелкомасштабным деталям. Другое совпадает с более высокой скоростью, измеренной по ближайшим галактикам и сверхновым, которые больше реагируют на крупномасштабную структуру.

Что это значит для натяжения Хаббла

На обыденном уровне исследование предлагает, что натяжение Хаббла может не требовать загадочных новых частиц или крупных экспериментальных ошибок. Вместо этого оно может возникать из фрактального, турбулентного способа, каким когда‑то развивалась информация внутри чёрной дыры, формируя пространство‑время так, что разные методы «видят» разные уровни структурной детализации. Работа не претендует на полноценную космологическую модель, но показывает, что единый базовый информационный процесс может имитировать два различных темпа космического расширения. Для неспециалиста ключевая мысль такова: противоречивые измерения расширения Вселенной могут быть следом глубоких фрактальных информационных узоров, вписанных в саму ткань пространства.

Цитирование: Cabrera Fernández, J.L. Black hole information turbulence and the Hubble tension. Sci Rep 16, 14602 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44713-z

Ключевые слова: натяжение Хаббла, чёрные дыры, фрактальная космология, турбулентность информации, космическое расширение