Mustat aukot ovat varmasti joitain salaperäisimpiä esineitä, jotka löytyvät maailmankaikkeudesta. Niitä pidetään eräänlaisena avaruusvankilana, niiden voimakas painovoima houkuttelee paikkakohteita, olivatpa ne sitten kaasupilviä tai tähtiä; ja jopa kvantit valoa eivät pysty pakenemaan vastustamattomasta vankeudestaan.
Näyttää siltä, että meille, jotka elämme kolmessa ulottuvuudessa, kaikilla taivaankappaleilla, myös mustilla aukoilla (tietysti kaikella sisällöllä), on oltava vähintään kolme ulottuvuutta. Mutta se ei ole niin yksinkertaista.
Tutkijoiden laskelmien mukaan se, että mustat aukot ovat luonteeltaan hypoteettisesti kolmiulotteisia, ei sulje pois niiden kaksiulotteisuutta. Ja siksi. Tosiasia on, että 70-luvulta lähtien on ollut teoria hologrammiuniversumista, jota emme voi tarkkailla suoraan. Mikä on hologrammi? Tämä on kaksiulotteinen taso (esimerkiksi pala läpinäkyvää kalvoa), joka tietyssä lasersäteellä valaistussa ja tietyssä katselukulmassa luo kolmiulotteisen esineen avaruudessa.
On käynyt ilmi, että kaikki "todelliset" objektit ovat vain projektioita kaksiulotteisista tietueista jollekin kaukaiselle kuvitteelliselle "seinälle, joka rajoittaa maailmaa". Tämä seinä on hyvin, hyvin ehdollinen.
Uudessa tutkimuksessa kehitetään teoria, jonka pääasiallinen postulaatti on, että mustat aukot ovat myös hologrammeja. Tämän kiistanalaisen idean ehdottivat teoreettiset fyysikot, jotka kehittivät uuden tavan arvioida mustien aukkojen kaoottinen tilanne tapahtumahorisontin (eli karkeasti sanottuna vaikutusrajan) ulkopuolella. Kuvittele ymmärtäväksesi, että musta aukko on niellyt jonkin planeetan. Tiedot tästä taivaankappaleesta eivät tietenkään kadonneet jälkeäkään. Se on tallennettu tapahtumahorisonttiin, mutta ei alkuperäisessä kolmiulotteisessa muodossaan, vaan esimerkiksi dynaamisesti muuttuvan kaksiulotteisen valokuvan muodossa.
Kuinka tämä projektio luodaan valtavassa kosmisessa mittakaavassa? Physical Review Letters -lehdessä julkaistu tutkimus antaa tutkijoille mahdollisuuden saada uutta tietoa gravitaatioaalloista, joiden uskotaan esiintyvän mustien aukkojen sisällä.
”Pystyimme käyttämään täydellisempää ja rikkaampaa mallia kuin aiemmin kehitetyt silmukakvanttigravitaatiomallit (LQG). Tämä puolestaan takaa luotettavimman tuloksen, kertoo yksi kokeen osallistujista, tohtori Daniel Pranzetti, Max Planckin teoreettisen fysiikan instituutin työntekijä Münchenissä. "Yksinkertaistettujen LQG-mallien vertaaminen Hawkingin ja Bekensteinin suorittaman puoliklassisen analyysin tuloksiin eliminoi epäselvyyden joidenkin prosessien tulkinnassa."
Mitä prosesseja tarkoitat? Laskelmiensa saamiseksi tutkijat käyttivät kvanttigravitaatiota, jonka avulla he voivat tutkia entropiaa (kaikkien komponenttien liikkumisen satunnaisuuden kvantitatiivinen ilmaisu) mustien aukkojen sisällä. Kvanttigravitaation teorian mukaan aika-aikainen kangas koostuu "jyvistä", joita tutkijat kutsuvat "kvanteiksi"; näiden hiukkasten esimerkillä tutkitaan painovoiman vaikutusta erittäin pienessä mittakaavassa.
Mainosvideo:
"Tutkimuksemme taustalla on, että homogeeniset klassiset geometriset muodot koostuvat avaruudessa olevista kvanttiryhmistä", Pranzetti kertoo. "Siten olemme saaneet kuvauksen mustan aukon kvanttitiloista, joiden avulla voimme selittää avaruus-aikajakson fysiikan."
Aikaisemmissa tutkimuksissa (erityisesti professori Stephen Hawkingin työ) oletettiin, että mustan aukon entropia on verrannollinen sen pinta-alaan, ei tilavuuteen. Nämä tulokset olivat puhtaasti teoreettisia, koska tutkijat tarvitsivat joitain nimenomaisia, aineellisia komponentteja, jotka kaoottisella liikkeellään voisivat osoittaa entropian prosessin olemuksen. Uusiin gravitaatiovaikutusten laskelmiin käytettiin kvanttiklustereita, ja tuloksena osoitettiin, että mustien aukkojen koostumus on kaksiulotteisessa tasossa.
Toisin sanoen käy ilmi, että koko maailmamme heijastaa prosesseja, jotka tapahtuvat maailmankaikkeuden kuvitteellisilla rajoilla. Ja mustien aukkojen tapahtumahorisontti on heijastusten heijastuksia (kuinka et voi muistaa Platonin kuuluisaa allegoriaa luolasta, sen pinnan varjoista ja elämästä illuusiona).
Keitä ihmiset sitten ovat? Onko se vain 3D-projektio kaukaisesta kaksiulotteisesta versiosta?.. Jokaisella on oma vastauksensa tähän kysymykseen.
Tämä artikkeli perustuu Daniele Oriti, Daniele Pranzetti ja Lorenzo Sindoni tutkimukseen, Horizon Entropy from Quantum Gravity Condensates, Physical Review Letters (2016). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.211301
Elena Muravyova sivustolle neveroyatno.info