Физики обнаружили простые числа в структуре черных дыр

Физики из Кембриджского университета установили, что поведение материи вблизи сингулярностей черных дыр описывается формулами, основанными на простых числах. Шон Хартнолл и Мин Ян опубликовали в феврале 2025 года работу, демонстрирующую появление конформной симметрии в хаотической области около сингулярности. Эта симметрия позволила выявить квантовую систему, спектр которой организуется согласно простым числам.

В последующем препринте команда Хартнолла, расширенная физиком Марин Де Клерк, проанализировала пятимерную модель вселенной. Дополнительное измерение потребовало использования гауссовых простых чисел — комплексных чисел, включающих мнимую составляющую. Исследователи назвали обнаруженную систему комплексным простым газом.

Концепция связи простых чисел с физическими системами возникла в конце 1980-х. Физик Бернар Жюлиа предложил гипотетические частицы примоны с энергетическими уровнями, определяемыми логарифмами простых чисел. Функция распределения такого газа совпадала с дзета-функцией Римана — математическим инструментом для подсчета простых чисел.

В 2025 году физики Ян Федоров, Гайт Хиари и Джон Китинг доказали возникновение фрактального хаоса из флуктуаций нулей дзета-функции. Общая теория относительности описывает идентичный хаос около сингулярностей черных дыр.

Эрик Перлмуттер из Института теоретической физики в Сакле расширил применение дзета-функции на все действительные числа, что открыло новые методы исследования квантовой гравитации.