หากมีสิ่งใดสรุปได้ว่าเรารู้เรื่องจักรวาลเพียงเล็กน้อยเพียงใด- เราไม่สามารถมองเห็นพวกเขาได้เพราะแม้แต่แสงไม่สามารถหลบหนีแรงโน้มถ่วงของพวกเขาได้เราไม่รู้ว่าพวกเขาทำอะไรและทุกอย่างอยู่ที่ไหนภายในเมื่อหลุมดำตาย?TSU
นักฟิสิกส์ไม่สามารถตกลงกันได้ว่าหลุมดำนั้นมีขนาดใหญ่สามมิติหรือเพียงแค่สองมิติพื้นผิวที่คาดการณ์ไว้ในรูปแบบ 3 มิติเช่นเดียวกับโฮโลแกรม-
แต่การศึกษาใหม่ทำให้เกิดขึ้นสำหรับหลุมดำโฮโลแกรมที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วยการคำนวณใหม่ของเอนโทรปี - หรือความผิดปกติ - ภายในการสนับสนุนความเป็นไปได้ของปริศนายักษ์ใหญ่เหล่านี้ของจักรวาลไม่มีอะไรนอกจากภาพลวงตา
ก่อนอื่นเรามาพูดถึงสมมติฐานโฮโลแกรม เสนอครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ Leonard Susskind ในปี 1990 มันทำนายว่าการพูดทางคณิตศาสตร์จักรวาลต้องการเพียงสองมิติ- ไม่ใช่สาม - สำหรับกฎของฟิสิกส์และแรงโน้มถ่วงที่จะทำงานเท่าที่ควร
อย่างไรก็ตามสำหรับเราทุกอย่างปรากฏเป็นภาพสามมิติของกระบวนการสองมิติที่คาดการณ์ไว้ในขอบฟ้าจักรวาลขนาดใหญ่
นั่นอาจฟังดูบ้า แต่ก็สามารถแก้ไขได้จริงความขัดแย้งครั้งใหญ่ระหว่างทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์และกลศาสตร์ควอนตัม - ทั้งหมด 'ไม่มีอะไรสามารถหลบหนีได้แต่สสารไม่สามารถถูกทำลายได้อย่างสมบูรณ์ 'ข้อมูลขัดแย้งสำหรับหนึ่ง
และ,ดังที่ฟิโอน่าแมคโดนัลด์อธิบายให้เราฟังเมื่อปีที่แล้วนักฟิสิกส์ประสบความสำเร็จอย่างมากในการจับคู่ผลลัพธ์ของปรากฏการณ์ความโน้มถ่วงกับพฤติกรรมของอนุภาคควอนตัมโดยใช้เพียงสองมิติเชิงพื้นที่: "[s] ince 1997 มีเอกสารมากกว่า 10,000 ฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์สนับสนุนแนวคิดนี้"
ออกจากจักรวาลทั้งหมดไว้ตอนนี้ลองใช้ความคิดนี้กับหลุมดำแทน
นักฟิสิกส์ได้แนะนำว่าเหตุผลที่เราไม่สามารถเข้าใจได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับสิ่งต่าง ๆ เมื่อมันตกลงมาเหนือขอบ - หรือขอบฟ้าเหตุการณ์ - และเข้าไปในหลุมดำเป็นเพราะไม่มี 'ภายใน' แต่ทุกอย่างที่ผ่านขอบจะติดอยู่ในความผันผวนของแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิว
ทีมที่นำโดยนักฟิสิกส์ Daniele Pranzetti จาก Max Planck Institute สำหรับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในประเทศเยอรมนีตอนนี้สร้างประมาณการใหม่สำหรับปริมาณเอนโทรปีที่มีอยู่ในหลุมดำและการคำนวณของพวกเขาสนับสนุนสถานการณ์นี้
"เราสามารถใช้โมเดลที่สมบูรณ์และสมบูรณ์ยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งที่ [เคย] ทำในอดีต ... และได้รับผลลัพธ์ที่สมจริงและแข็งแกร่งยิ่งขึ้น"กล่าวว่าอาหารกลางวัน- "สิ่งนี้ทำให้เราสามารถแก้ไขความคลุมเครือหลายอย่างที่ทำให้การคำนวณก่อนหน้านี้เป็นไปได้"
นักวิจัยเพ่งความสนใจไปที่เอนโทรปี -ทรัพย์สินทางกายภาพที่เข้ารหัสวิธีการสั่งซื้อหรือไม่เป็นระเบียบได้แนะนำในอดีตว่าเอนโทรปีของหลุมดำจะต้องเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ของมัน แต่ไม่ใช่ปริมาณของมันและความคิดนี้เป็นสิ่งที่กระตุ้นความคิดแรกเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของหลุมดำโฮโลแกรม
"แม้ว่าจะมีฉันทามติบางอย่างในชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าหลุมดำต้องมีเอนโทรปีหรือการดำรงอยู่ของพวกเขาจะละเมิดกฎข้อที่สองของไม่มีข้อตกลงใด ๆ เกี่ยวกับที่มาของเอนโทรปีนี้หรือวิธีการคำนวณมูลค่าของมัน "Joanne Kennel อธิบายถึง Science Explorer
สำหรับวิธีคิดใหม่เกี่ยวกับปัญหานี้ Pranzetti และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้วิธีการทางทฤษฎีที่เรียกว่า Loop Quantum Gravity (LQG) เพื่ออธิบายแนวคิดที่เรียกว่าแรงโน้มถ่วงควอนตัม
ในวิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัมพยายามที่จะอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงตามหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมและทำนายว่าโครงสร้างของอวกาศ-เวลาประกอบด้วยธัญพืชขนาดเล็กที่รู้จักกันในชื่อควอนตัม-'อะตอม' ของเวลาอวกาศ
คอลเลกชันของควอนตัมเหล่านี้เรียกว่าคอนเดนเสทและทีมพบว่าเช่นเดียวกับเหยือกที่เต็มไปด้วยอะตอมที่ทำขึ้นโมเลกุลของน้ำหลุมดำที่ทำจากคอนเดนเสทจะมีคุณสมบัติเหมือนกันทั้งหมด โดยการศึกษาคุณสมบัติของเพียงหนึ่ง
ซึ่งหมายความว่าในขณะที่เราไม่สามารถมองเห็นหรือวัดสิ่งที่อยู่นอกเหนือขอบเขตเหตุการณ์ของหลุมดำ - และดังนั้นจึงเป็นเอนโทรปี - มันไม่สำคัญจริง ๆ ถ้าคุณสมบัติรวมของ 'อะตอม' ทั้งหมดของมันสามารถวัดได้ในหนึ่งเดียว
"[j] Ust เป็นของเหลวในระดับของเราปรากฏเป็นวัสดุต่อเนื่องแม้จะประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากในทำนองเดียวกันในแรงโน้มถ่วงควอนตัมอะตอมส่วนประกอบพื้นฐานของอวกาศก่อตัวเป็นของเหลวซึ่งเป็นเวลาอวกาศต่อเนื่อง"ทีมอธิบายในการแถลงข่าว- "รูปทรงเรขาคณิตที่ต่อเนื่องและเป็นเนื้อเดียวกัน (เช่นหลุมดำสมมาตรทรงกลม) สามารถ ... สามารถอธิบายได้ว่าเป็นคอนเดนเสท"
ดังนั้นสิ่งนี้หมายความว่าสำหรับสมมติฐานโฮโลแกรมของเรา? ลองนึกถึงหลุมดำเป็นห่วงบาสเก็ตบอลสามมิติ - แหวนเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์และตาข่ายเป็นหลุมที่ทุกสสารทั้งหมดตกและหายไป ดันตาข่ายขึ้นเข้าไปในวงแหวนเพื่อให้แบนสองมิติวงกลมแล้วจินตนาการว่าโลหะและสตริงทั้งหมดนั้นทำจากน้ำ เลขที่เราทุกสิ่งที่คุณวัดในวงแหวนสามารถนำไปใช้กับสิ่งที่อยู่ในตาข่าย
ด้วยสิ่งนี้ในใจ Pranzetti และทีมของเขาจึงมีแบบจำลองคอนกรีตเพื่อแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติ 3 มิติของหลุมดำอาจเป็นภาพลวงตา - ข้อมูลทั้งหมดของหลุมดำสามารถอยู่บนพื้นผิวสองมิติโดยไม่จำเป็น สำหรับ 'หลุม' จริงหรือภายใน "ดังนั้นการเชื่อมโยงระหว่างเอนโทรปีและพื้นที่ผิวแทนที่จะเป็นปริมาตร"กาแล็กซี่ทุกวันกล่าว-
แบบจำลองของพวกเขาได้รับการอธิบายในจดหมายทบทวนทางกายภาพ-และในขณะที่มันจะเป็นไปไม่ได้เส้นเขตแดนที่จะพิสูจน์ได้อย่างชัดเจนว่าหลุมดำเป็นจริงสองมิตินักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีมั่นใจว่าจะลองต่อไป- การศึกษาครั้งนี้อาจเป็นขั้นตอนที่ยิ่งใหญ่ต่อไปเพื่อให้พวกเขาก้าวต่อไปและนั่นก็ค่อนข้างเท่ห์ในหนังสือของเรา
