Qara dəliklər holoqram kimidir

Qara mərkəzli, daha geniş hissəsində daha parlaq zolaqları olan qeyri-səlis sarı-narıncı çörek forması.

Bu görüntünü kim unuda bilər? 2019-cu ilin aprel ayında buraxılan M87 qalaktikasındakı qara dəliyin ilk birbaşa görüntüsüdür. Uzun müddətdir axtarılan bu görüntü, böyük kütləyə malik qara dəliklərin mövcudluğuna dair ən güclü dəlilləri təmin etdi və qara dəliklərin araşdırılmasına yeni bir pəncərə açdı. onların hadisə üfüqləri və cazibə qüvvəsi. Şəkil vasitəsiləHadisə Horizon Teleskopu İşbirliyi.


İtaliyanın Trieste şəhərində yerləşən Beynəlxalq Qabaqcıl Araşdırmalar Məktəbindən (SISSA) yenidən çap edilmişdir.

Təxminən bir il əvvəl dünyanı dolaşan qara dəliyin o inanılmaz görüntüsünü hamımız xatırlayırıq. Bununla birlikdə, İtaliyadakı elm adamlarının yeni araşdırmalarına görə, qara dəliklər bütün məlumatların üçölçülü bir görüntünü çıxara bilən iki ölçülü bir səthdə toplandığı bir holoqram kimi ola bilər. Bu şəkildə, kvant nəzəriyyələri tərəfindən təsdiqlənən bu kosmik cisimlər inanılmaz dərəcədə kompleks ola bilər və təbiətdə mövcud olan ən böyük sabit disk olaraq iki ölçüdə çox böyük bir məlumatı öz içərisində cəmləşdirə bilər. Bu fikir Eynşteynin qara dəlikləri o məşhur obrazda göründüyü kimi üç ölçülü, sadə, sferik və hamar olaraq təsvir edən nisbilik nəzəriyyəsinə uyğundur. Bir sözlə, qara dəliklər holoqramlar kimi üç ölçülü olaraq 'görünür'. Bunu nümayiş etdirən və iki ziddiyyətli nəzəriyyəni birləşdirən araşdırma bu yaxınlarda Physical Review X -də nəşr edilmişdir.


Araşdırma buradan gəlirSISSAvə Beynəlxalq Nəzəri Fizika Mərkəzindən (İKTP) və Milli Nüvə Fizikası İnstitutu (INFN), hamısı İtaliyada yerləşir.

Qara dəliklərin sirri

Elm adamları üçün qara dəliklər bir çox səbəbdən böyük bir sual işarəsidir. Məsələn, cazibə qüvvəsinə gəldikdə Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə kvant fizikasının prinsiplərini bir araya gətirməkdə nəzəri fizikanın böyük çətinliklərinin əla nümayəndələridir. Birinci nəzəriyyəyə görə, bunlar heç bir məlumatı olmayan sadə cisimlər olardı. Digərinə görə, iddia edildiyi kimiJacob BekensteinStephen Hawking'ən mürəkkəb sistemlər' olardı, çünki sistemin mürəkkəbliyini ölçən və nəticədə içərisində çoxlu məlumatlara sahib olacaq 'entropiya' ilə xarakterizə olunacaqlar.

Qara dəliklərə tətbiq olunan holografik prinsip




Qara dəlikləri araşdırmaq üçün araşdırmanın iki müəllifi,Francesco Benini(SISSA professoru, ICTP elmi məsləhətçisi və INFN tədqiqatçısı) vəPaolo Milan(SISSA və INFN tədqiqatçısı), təxminən 30 yaşında, amma yenə də təəccüblü adlandırılan bir fikir istifadə etdiholografik prinsip.

Tədqiqatçılar dedilər:

Bu inqilabi və bir qədər ziddiyyətli prinsip, kosmosun müəyyən bir bölgəsindəki cazibə davranışının alternativ olaraq yalnız o bölgənin kənarında yaşayan və buna görə də daha az bir ölçüdə yaşayan fərqli bir sistem baxımından təsvir edilə biləcəyini irəli sürür.

Və daha da əhəmiyyətlisi, bu alternativ təsvirdə (holografik adlanır) cazibə qüvvəsi açıq şəkildə görünmür. Başqa sözlə, holografik prinsip, cazibə qüvvəsi olmayan bir dildən istifadə edərək cazibə qüvvəsini təsvir etməyə imkan verir və bununla da kvant mexanikası ilə sürtünmənin qarşısını alır.


Benini və Milanın etdikləri budur:

… Holoqrafik prinsip nəzəriyyəsini qara dəliklərə tətbiq edin. Bu şəkildə əsrarəngiz termodinamik xüsusiyyətləri daha anlaşıqlı oldu: bu cisimlərin böyük bir entropiyaya sahib olduğunu proqnozlaşdırmağa və onları kvant mexanikası baxımından müşahidə etməyə əsaslanaraq, bunları holoqram kimi təsvir edə bilərsiniz: cazibə qüvvəsinin yox olduğu iki ölçüyə malikdir. , lakin bir obyekti üç ölçüdə çoxaldırlar.

Nəzəriyyədən müşahidəyə qədər

İki elm adamı izah etdi:


Bu araşdırma, bu kosmik cisimlərin və kvant mexanikasının ümumi nisbilik ilə kəsişdiyi zaman onları xarakterizə edən xüsusiyyətlərin daha dərindən anlaşılması yolunda atılan ilk addımdır.

Astrofizikada müşahidələrin inanılmaz bir inkişaf yaşadığı bir zamanda indi hər şey daha vacibdir. Qara dəliklərin LIGO ilə Qız arasındakı iş birliyi nəticəsində ortaya çıxan cazibə dalğalarının müşahidə olunmasını və ya bu qeyri -adi görüntünü yaradan Event Horizon Teleskopunun yaratdığı qara dəliyin təsəvvürünü düşünün.

Yaxın gələcəkdə, kvant cazibə qüvvəsi ilə bağlı nəzəri proqnozlarımızı, məsələn, bu işdə edilənlər, müşahidə ilə yoxlaya bilərik. Və bu, elmi baxımdan tamamilə müstəsna bir şey olardı.

Ulduzlar və qeyri-səlis rəngli bulutsu olan ortada böyük bir qara görünüşlü top olan bir kosmik səhnə.

Sənətçinin qara dəlik anlayışıSISSA.

Aşağı xətt: Nisbilik nəzəriyyəsi qara dəliklərin kürə şəklində, hamar və sadə olduğunu təsvir edir. Kvant nəzəriyyəsi onları son dərəcə mürəkkəb və məlumatlarla dolu olaraq təsvir edir. İtaliyada iki alim holoqrafik prinsip nəzəriyyəsini qara dəliklərə bu ikililiyi həll edəcək şəkildə tətbiq etdilər.

Mənbə: 4D -də qara dəliklərN.= 4 Super-Yang-Mills Sahə nəzəriyyəsi

SISSA vasitəsilə