---
title: "Пятимерные черные дыры: физики из США объяснили, как реликты Большого взрыва могли дожить до наших дней"
description: "Физики колледжа Леман (США) показали, что первичные черные дыры могли пережить 13,8 млрд лет благодаря переходу в пятое измерение, где испарение Хокинга замедляется. Работа готовится к публикации в Physical Review D."
date: 2026-09-25T05:14:00.000Z
lang: ru
url: https://xab.info/posts/pyatimernye-chernye-dyry-pervichnye-relikty-bolshogo-vzryva
tags: [primordial-black-holes, fifth-dimension, hawking-radiation, brane-world, km3net, physics, cosmology, gregory-lafamme-instability]
publisher: "XAB.info"
---

# Пятимерные черные дыры: физики из США объяснили, как реликты Большого взрыва могли дожить до наших дней

![Стилизованное изображение пятимерной черной дыры: светящееся оранжевое кольцо аккреционного диска на черном фоне](https://xab.info/media/2026/09/25/pyatimernye-chernye-dyry-pervichnye-relikty-bolshogo-vzryva/pyatimernye-chernye-dyry-pervichnye-relikty-bolshogo-vzryva-1.webp)

## 🎯 Key Points

- Физики колледжа Леман (США) предложили модель, в которой первичные черные дыры с горизонтом меньше микрона переходят в пятимерное состояние и испаряются значительно медленнее.
- Нестабильность Грегори — Лафламма обеспечивает трансформацию даже изначально четырехмерных первичных черных дыр в пятимерные.
- Исследование готовится к публикации в Physical Review D и еще не прошло полный peer review.
- Финальная вспышка испарения пятимерной черной дыры может объяснять аномальные высокоэнергетические нейтрино, зарегистрированные обсерваторией KM3NeT.

Группа физиков из колледжа Леман (США) представила теоретическую модель, согласно которой первичные черные дыры — гипотетические объекты, возникшие в первые доли секунды после Большого взрыва, — могли пережить 13,8 миллиарда лет существования Вселенной благодаря взаимодействию с дополнительным, пятым пространственным измерением. Исследование, готовящееся к публикации в журнале Physical Review D, предлагает новое объяснение того, почему часть микроскопических черных дыр не испарилась за космологические сроки, как предсказывает стандартная четырехмерная модель.

### Мембранная Вселенная и скрытое измерение

Современная теоретическая физика рассматривает наблюдаемую Вселенную как четырехмерную мембрану (брейн), погруженную в пространство большей размерности. В этой картине элементарные частицы и электромагнитное излучение жестко привязаны к мембране и не могут покинуть пределы четырехмерного пространства. Однако гравитация, по гипотезе, не подчиняется такому ограничению: она способна «просачиваться» в дополнительные измерения. Пятое измерение, согласно модели, существует в свернутом (компактифицированном) состоянии и имеет характерный размер порядка одного микрона. Ключевой порог для черной дыры определяется размером её горизонта событий: если он меньше одного микрона, гравитационное поле объекта распространяется уже в пяти измерениях, превращая его в пятимерный объект с принципиально иными свойствами.

### Рождение первичных черных дыр: два сценария

В отличие от черных дыр звездной массы, образующихся в результате коллапса массивных звезд, первичные черные дыры сформировались в первые мгновения после Большого взрыва из надплотных участков материи. В модели рассматриваются два основных механизма их образования. Первый связан с быстрыми фазовыми переходами при стремительном охлаждении ранней Вселенной: локальные области с аномально высокой плотностью коллапсировали в микроскопические черные дыры. Второй механизм предполагает коллапс космических струн — гипотетических топологических дефектов пространства-времени, которые формировали петли, сжимавшиеся под собственным натяжением. В рамках модели «темного измерения» первичные черные дыры, возникшие из таких струн, изначально рождаются уже пятимерными, поскольку их горизонт событий с самого начала меньше микронного порога.

### Нестабильность Грегори — Лафламма и переход в пятое измерение

Расчеты, проведенные авторами работы, показали, что даже четырехмерные первичные черные дыры, сформированные в результате фазовых переходов, были бы нестабильны. Из-за так называемой нестабильности Грегори — Лафламмы — релятивистского эффекта, при котором цилиндрические или сферические объекты с малым поперечным размером теряют устойчивость и «разворачиваются» в дополнительное измерение, — такие объекты быстро трансформировались бы в пятимерные. Таким образом, независимо от конкретного механизма образования, значительная часть первичных черных дыр рано или поздно оказалась бы в пятимерном состоянии.

### Замедленное испарение и выживание за 13,8 миллиарда лет

Переход в пятое измерение кардинально меняет физическую эволюцию черной дыры. По механизму излучения Хокинга черные дыры постепенно теряют массу и в конечном итоге испаряются. Однако пятимерные объекты испаряются значительно медленнее своих четырехмерных аналогов, поскольку гравитационное поле распределяется на больший объем пространства, снижая интенсивность излучения на единицу поверхности горизонта. Это замедление, по расчетам авторов, достаточное для того, чтобы часть первичных черных дыр дожила до настоящего момента — спустя 13,8 миллиарда лет с момента Большого взрыва. Именно это делает их потенциальными кандидатами на роль «вечных» черных дыр, о которых в популярной научной прессе заговорили в последние месяцы.

### Связь с аномальными астрофизическими сигналами

Авторы модели также предлагают объяснение ряда аномальных наблюдений. В частности, финальная вспышка испарения пятимерной черной дыры могла привести к регистрации высокоэнергетического нейтрино обсерваторией KM3NeT без сопутствующего фотонного излучения — события, которое трудно объяснить в рамках стандартных астрофизических моделей. Если хотя бы одна первичная черная дыра будет непосредственно обнаружена, физики получат прямой инструмент для исследования физических процессов и измерений, недоступных непосредственному наблюдению, включая проверку гипотез о дополнительных измерениях и свойствах гравитации на субмикронных масштабах.

### Противоречивые данные

Несколько аспектов представленной работы требуют осторожной интерпретации. Во-первых, исследование на момент публикации материала находится на стадии подготовки к выходу в Physical Review D, то есть еще не прошло полный цикл рецензирования (peer review), что означает, что выводы могут быть скорректированы в ходе экспертной оценки. Во-вторых, в научном сообществе не существует единого механизма образования первичных черных дыр: наряду с фазовыми переходами и коллапсом космических струн, обсуждаемыми в данной работе, другие исследования (в том числе опубликованные в 2026 году) указывают на возможную роль первых звезд во Вселенной в формировании первичных объектов. Эти механизмы не исключают друг друга, но дают различные оценки массы и количества первичных черных дыр. В-третьих, связь с детектированием нейтрино обсерваторией KM3NeT является гипотетической: авторы предлагают её как возможное объяснение, но не утверждают, что конкретное событие однозначно подтверждает пятимерную природу источника. Наконец, само существование пятого измерения на микронном масштабе остается теоретической гипотезой, не подтвержденной прямыми экспериментальными данными.

### Значение для фундаментальной физики

Работа колледжа Леман вписывается в более широкий контекст поиска признаков дополнительных пространственных измерений, который ведется на пересечении квантовой гравитации, космологии и астрофизики высоких энергий. Если пятимерные первичные черные дыры действительно существуют и их испарение можно зарегистрировать, это станет первым прямым наблюдением гравитации, распространяющейся за пределы четырехмерной мембраны. Это откроет принципиально новый канал для проверки моделей бранной космологии и, возможно, даст ответ на вопрос о природе темной материи, часть которой в некоторых сценариях может «прятаться» в дополнительном измерении.

## 🔍 Fact-Check Verification

- [Вселенная имеет пятое измерение: ученые разгадали тайну "вечных" черных дыр](https://www.rbc.ua/ukr/news/vsesvit-mae-p-yatiy-vimir-vcheni-rozgadali-1790260983.html) - Основной источник фактологии. Подтверждает колледж Леман, модель браны, масштаб ~1 микрон, нестабильность Грегори-Лафламма, замедленное испарение, связь с KM3NeT. Указывает на стадию подготовки к публикации в Physical Review D.
- [Первые звезды во Вселенной помогли создать первичные черные дыры: что выяснили астрономы](https://focus.ua/technologies/717362-pervye-zvezdy-vo-vselennoy-pomogli-sozdat-pervichnye-chernye-dyry-chto-vyyasnili-astronomy) - Упоминает альтернативный механизм образования первичных ЧД (роль первых звезд). Не противоречит основной модели, но расширяет спектр обсуждаемых сценариев. Учтено в блоке противоречий.
- [Темное измерение: в космосе существует "окно" в другой мир, считают физики](https://science.focus.ua/nauka/768829-temnoe-izmerenie-v-kosmose-sushchestvuet-okno-v-drugoy-mir-schitayut-fiziki) - Упоминает альтернативный механизм образования первичных ЧД (роль первых звезд). Не противоречит основной модели, но расширяет спектр обсуждаемых сценариев. Учтено в блоке противоречий.
- [Черные дыры старше Вселенной могли дожить до наших дней, выяснили ученые](https://www.gazeta.ru/science/news/2026/08/13/29089939.shtml) - Публикация от 13.08.2026 перекликается по теме выживания первичных ЧД. Формулировка 'старше Вселенной' — упрощение (объекты возникли в первые доли секунды после БВ). Не является прямым подтверждением конкретной работы Леман, но согласуется по смыслу.

## ❓ FAQ

### Q: Что такое первичные черные дыры и как они отличаются от обычных?
**A:** Первичные черные дыры — это гипотетические объекты, которые, в отличие от черных дыр звездной массы, образовались не из коллапса звезд, а в первые доли секунды после Большого взрыва из надплотных участков материи или коллапса космических струн. Их масса может варьироваться от микроскопической до значительной, а размер горизонта событий — быть меньше микрона.

### Q: Почему пятимерные черные дыры испаряются медленнее?
**A:** В четырехмерном пространстве гравитационное поле черной дыры сосредоточено на поверхности трехмерного горизонта событий. В пятимерном случае поле распределяется на больший объем, что снижает интенсивность излучения Хокинга на единицу площади. В результате потеря массы замедляется, и объект может существовать значительно дольше — потенциально до наших дней.

### Q: Подтверждено ли существование пятого измерения экспериментально?
**A:** Нет. Пятое (и другие дополнительные) измерения остаются теоретической гипотезой в рамках бранной космологии и моделей каллуци-лендсхайна. Прямых экспериментальных подтверждений на микронном масштабе пока не получено. Работа колледжа Леман предлагает косвенные астрофизические аргументы в пользу этой гипотезы, но не является прямым доказательством.

### Q: Насколько надежны выводы исследования?
**A:** Работа находится на стадии подготовки к публикации в Physical Review D и еще не прошла полный цикл рецензирования. Все выводы носят теоретический характер и основаны на математических моделях. Связь с конкретными астрофизическими наблюдениями (например, нейтрино KM3NeT) предложена как гипотеза, а не как подтвержденный факт.

### Q: Что произойдет, если первичную черную дыру обнаружат?
**A:** По словам авторов, обнаружение хотя бы одной первичной черной дыры станет прямым инструментом для исследования физических процессов на масштабах, недоступных непосредственному наблюдению. Это позволит проверить гипотезы о дополнительных измерениях, свойствах гравитации на субмикронных расстояниях и, возможно, даст новые данные о природе темной материи.