Черните дупки със сигурност са едни от най-загадъчните обекти, открити във Вселената. Считат се за своеобразен космически затвор, мощната им гравитация привлича пространствени обекти, било то газови облаци или звезди; и дори квантите светлина не са в състояние да избягат от своя неустоим плен.
Изглежда, че за нас, живеещи в три измерения, всички небесни тела, включително черните дупки (разбира се, с цялото им съдържание), трябва да имат поне три измерения. Но това не е толкова просто.
Според изчисленията на учените фактът, че черните дупки имат хипотетично триизмерна природа, изобщо не изключва тяхната двумерност. И ето защо. Факт е, че от 70-те години съществува теория за холограмната вселена, която не можем да наблюдаваме директно. Какво е холограма? Това е двумерна равнина (например парче прозрачен филм), която при определено осветление с лазерен лъч и под определен ъгъл на гледане пресъздава триизмерен обект в пространството.
Оказва се, че всички „реални“обекти са само проекции на двуизмерни записи върху някаква далечна въображаема „стена, която ограничава нашия свят“. Тази стена е много, много условна.
Новото изследване разработва теория, чийто основен постулат е, че черните дупки също са холограми. Тази противоречива идея беше предложена от теоретични физици, които разработиха нов начин за оценка на хаотичното състояние отвъд хоризонта на събитията (т.е., грубо казано, границата на удара) на черните дупки. За да разберете, представете си, че черна дупка е погълнала планета. Информацията за това небесно тяло, разбира се, не изчезна безследно. Той се съхранява на хоризонта на събитията, но не в оригиналната си триизмерна форма, а например под формата на динамично променяща се двуизмерна фотография.
Как се създава тази проекция в огромен космически мащаб? Изследването, публикувано в списанието Physical Review Letters, ще позволи на учените да получат нова информация за гравитационните вълни, за които се смята, че съществуват в черните дупки.
„Успяхме да използваме по-пълен и по-богат модел от моделите с квантова гравитация (LQG), разработени в миналото. От своя страна това гарантира най-надеждния резултат, казва един от участниците в експеримента, д-р Даниел Пранцети, служител в Института за теоретична физика Макс Планк в Мюнхен. "Сравняването на опростените модели на LQG с резултатите от полукласическия анализ, извършен от Хокинг и Бекенщайн, премахва неяснотата в интерпретацията на някои процеси."
Какви процеси имате предвид? За да получат своите изчисления, учените използваха явление, наречено квантова гравитация, което им позволи да изследват ентропията (количествен израз на случайността на движението на всички компоненти) вътре в черните дупки. Според теорията за квантовата гравитация тъканта на космическото време се състои от „зърна“, които изследователите наричат „кванти“; на примера на тези частици влиянието на гравитацията се изследва в изключително малък мащаб.
Промоционално видео:
„Идеята на нашето изследване е, че еднородните класически геометрични фигури са изградени от клъстери кванти в пространството“, обяснява Пранцети. "По този начин получихме описание на квантовите състояния на черна дупка, което може да се използва за обяснение на физиката на пространствено-времевия континуум."
Предишни изследвания (по-специално работата на професор Стивън Хокинг) предполагат, че ентропията на черна дупка е пропорционална на нейната площ, а не на обема. Тези резултати бяха чисто теоретични, тъй като учените се нуждаеха от някои явни, материални компоненти, които със своето хаотично движение могат да покажат същността на процеса на ентропия. За нови изчисления на гравитационните ефекти бяха използвани квантови клъстери и в резултат беше доказано, че съставът на черните дупки е в двумерна равнина.
Тоест, оказва се, че целият ни свят е отражение на процесите, протичащи на някакви въображаеми граници на Вселената. А хоризонтът на събитията на черните дупки е отражение на отражения (как да не си припомним известната алегория на Платон за пещера, сенки на повърхността и живот като илюзия).
Кои тогава са хората? Само 3D проекция на отдалечена двумерна версия ли е?.. Всеки има свой собствен отговор на този въпрос.
Тази статия се основава на изследвания на Daniele Oriti, Daniele Pranzetti и Lorenzo Sindoni, Horizon Entropy from Quantum Gravity Condensates, Physical Review Letters (2016). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.211301
Елена Муравйова за neveroyatno.info