Чёрные дыры - это всего лишь два измерения?

Действительно ли черная дыра - это просто звук и ярость, ничего не значащие? Если новая теория, предполагающая, что эти гравитационные неоднородности на самом деле являются просто голограммами, окажется верной, то да, это было бы справедливым описанием. Но авторы новой статьи в Письма о физическом обзоре выдвигая аргумент, предстоит долгий путь, чтобы доказать свою правоту. Все это связано с тем, как мы вычисляем энтропию в данной системе.

Для некоторого контекста: идея о том, что черная дыра на самом деле является голографическим фасадом, восходит к 1990-м годам, когда физик Стэнфордского университета Леонард Сасскинд впервые выдвинул гипотезу о том, что Вселенной в целом просто необходимы два измерения для правильного функционирования законов физики. Мир кажется 3D для нас, но это не так.

Да, это звучит безумно, но «голографический принцип» на самом деле помогает примирить некоторые противоречивые части, возникающие между квантовой механикой и общей теорией относительности (например, парадокс, что информационный парадокс: где материя не может быть создана или разрушена, но почему-то ничто не может избежать черной дыры).

Однако с этим не все ученые согласны. Фактически, недавние исследования ученых Fermilab проливают немного больше холодной воды на голографический принцип.

Но, ради аргумента, давайте просто придерживаться этого понятия - по крайней мере, в связи с черными дырами. Самой странной чертой черной дыры является то, что ее кромку, известную как горизонт событий, нельзя наблюдать из-за того, что свет не способен избежать гравитационного притяжения. Физики на самом деле не понимают, как объект просто падает в черную дыру, там действительно нет «в». Все просто попадает в ловушку в плотном гравитационном потоке поверхности.

Немецкие физики из Института теоретической физики им. Макса Планка создали новую оценку количества энтропии, содержащейся в черной дыре, и эта величина предполагает, что черные дыры действительно являются двумя измерениями, а не тремя.

«Мы смогли использовать более полную и более богатую модель по сравнению с тем, что было сделано в прошлом… и получить гораздо более реалистичный и надежный результат», - сказал ведущий автор исследования Даниэль Пранцетти в пресс-релизе.

Ключ к этому новому подходу к энтропии черной дыры связан с чем-то, называемым Loop Quantum Gravity, как способ объяснить квантовую гравитацию. В квантовой механике гравитация вызывается коллекциями зерен, составляющих пространство-время, называемыми квантами.Глобусы квантов объединяются для создания более мощных гравитационных сил. Коллекции квантов в черных дырах особенно мощны.

Какое это имеет отношение к черным дырам? Даже если мы не можем увидеть или измерить то, что прошло за горизонтом событий - и, следовательно, не можем непосредственно наблюдать энтропию черной дыры - совокупность квантов все же можно измерить только за пределами горизонта событий.

Таким образом, черная дыра может быть простой плоской двумерной окружностью, но все же проявлять свойства, которые мы приписываем трехмерному явлению.

Это на самом деле не первый раз, когда в новостях в последнее время появились голограммы и черные дыры. Стивен Хокинг изложил довод о том, как информация может избежать черной дыры. Так что, возможно, Хокинг должен пересмотреть свои мысли на этот счет, чтобы учесть черную дыру, которая на самом деле является просто плоским кругом. Может быть Настоящий детектив в конце концов была правильная идея.