如果有什麼可以概括我們對宇宙的真正了解的知識,那就是黑洞。我們看不到它們,因為甚至沒有光無法逃脫它們的引力,我們都不知道它們是什麼作品,並且裡面的一切都在哪裡曾經一個黑洞死了嗎?TSU
物理學家甚至無法就黑洞,三維龐然大物或僅在3D中預測的二維表面達成共識就像全息圖。
但是,一項新的研究剛剛使全息黑孔更加強,並在支持宇宙這些巨大謎團的可能性的熵或無序中進行了新的計算。
首先,讓我們談談全息假設。它首先是由物理學家倫納德·蘇斯金德(Leonard Susskind)在1990年代提出的,它預測,從數學上講,宇宙只需要兩個維度- 不是三個 - 為物理和重力定律盡可能地工作。
但是,對我們來說,一切都表現為跨巨大宇宙視野的二維過程的三維圖像。
這聽起來很瘋狂,但實際上可以解決一些大矛盾愛因斯坦的相對論和量子力學理論之間 - 整個'什麼都無法逃脫黑洞,但是物質永遠不會被完全摧毀'信息悖論,一個。
和,正如菲奧娜·麥克唐納(Fiona MacDonald)去年為我們解釋的那樣,物理學家在將重力現象的結果與量子粒子的行為相匹配的情況下,僅使用兩個空間維度匹配了量子顆粒的行為:“ [S] Ince 1997年,已經發表了10,000多篇支持該想法的論文。”
現在將整個宇宙放在一邊,讓我們將這種想法應用於黑洞。
物理學家建議,一旦東西落在邊緣(或事件範圍)並進入黑洞,我們無法弄清楚它會發生什麼,因為沒有“內部”。取而代之的是,通過邊緣的一切都陷入了表面的重力波動中。
由馬克斯·普朗克(Max Planck)理論物理學學院的物理學家Daniele Pranzetti領導的團隊現已對黑洞中存在的熵量提出了新的估計,其計算支持了這種情況。
“與過去(過去)相比,我們能夠使用更完整,更豐富的模型……並獲得更現實和強大的結果,”午餐說。 “這使我們能夠解決困擾先前計算的幾個歧義。”
研究人員專注於熵 - 物理特性這編碼有序或無序的東西。斯蒂芬·霍金過去曾建議,黑洞的熵必須與其區域成正比,而不是其體積,這個想法就是什麼刺激了第一個想法關於全息黑洞的可能性。
“儘管科學界達成了一些共識,即黑洞必須具有熵,否則它們的存在將違反第二定律熱力學,尚未就此熵的起源或如何計算其價值達成協議,”喬安妮·肯納(Joanne Kennel)為科學探險家解釋了。
為了解決這個問題的新方式,Pranzetti和他的同事使用一種稱為Loop Quantum Gravity(LQG)的理論方法來解釋一種稱為稱為的概念量子重力。
在理論物理學中,量子重力試圖根據量子力學原理來描述重力的力,並預測時空的結構由稱為Quanta的微小晶粒組成 - 時空的“原子”。
這些量子的集合被稱為冷凝水,團隊發現,就像一個構成水分子的原子的水罐一樣,由冷凝物製成的黑洞將具有所有相同的特性,並且它們的集體行為和重力影響可以通過僅研究一個人的特性來確定。
這意味著,儘管我們實際上看不到或測量了黑洞的事件範圍之外的事物,因此它的熵 - 如果只能以一位來測量其所有“原子”的集體屬性,那麼這並不重要。
“ [j] ust作為我們的量表的流體,儘管它們由大量原子組成,但同樣,在量子重力中,空間的基本成分原子形成了一種流體,是連續的時空,”團隊在新聞稿中解釋。 “連續且同質的幾何形狀(例如球形對稱的黑洞)可以……被描述為冷凝水。”
那麼這對我們的全息圖假設意味著什麼?好吧,將一個黑洞視為三維籃球籃球 - 戒指是事件範圍,網是所有物質都會掉入並消失的孔。將該網推入環,使其成為平坦的二維圓圈,然後想像所有的金屬和繩子都是用水製成的。不我們您在戒指中測量的東西可以應用於網中的東西。
考慮到這一點,Pranzetti和他的團隊現在擁有一個具體的模型,可以表明黑洞的3D性質可能只是一種幻想 - 從理論上講,黑洞的所有信息都可以包含在二維表面上,而無需一個實際的“孔”或內部。因此,“熵和表面積之間的聯繫,而不是體積”,”每天的星系說。
他們的模型已在物理評論信,,,,儘管不可能確定地證明黑洞實際上是二維的,但理論物理學家肯定會嘗試嘗試,這將是不可能的。這項研究可能只是使他們進一步途中的下一個重要一步,這在我們的書中非常酷。