Черные дыры подобны голограммам

Большинство квантовых теорий предполагают, что черные дыры могут быть невероятно сложными и могут концентрировать огромное количество информации всего в двух измерениях.

Эта идея согласуется с теорией относительности Эйнштейна, которая изображает черные дыры как трехмерные, простые, круглые и гладкие, как показано на исторически первом фото черной дыры, которое сделали в 2019 году. Другими словами, черные дыры создают впечатление трехмерности, почти такое же, как голограммы.

Новое исследование предполагает, что черные дыры могут быть похожи на голограммы, в которых вся информация для создания трехмерного изображения закодирована на двухмерной поверхности. Ученые пришли к этой идеи, изучая черные дыры и используя 30-летнюю идею, называемую голографическим принципом.

Исследователи отметили: 

«Этот революционный и несколько нелогичный принцип предполагает, что поведение гравитации в данной области пространства может быть альтернативно описано в терминах другой системы, которая живет только вдоль края этой области и, следовательно, имеет на одно измерение меньше. И, что более важно, в этом альтернативном описании  гравитация не появляется явно. Другими словами, голографический принцип позволяет нам описывать гравитацию, используя язык, который не содержит гравитации, что позволяет избежать трения с квантовой механикой».

Ученые применили теорию голографического принципа к черным дырам. Это также помогает им понять их таинственные термодинамические свойства: сосредоточившись на предсказании того, что эти тела обладают высокой энтропией, и наблюдая их с точки зрения квантовой механики, вы можете описать их как голограмму – у них есть два измерения, в которых гравитация исчезает. Тем не менее, они воспроизводят объект в трех измерениях.

«Это исследование – только первый шаг к более глубокому пониманию этих космических тел и свойств, которые характеризуют их, когда квантовая механика пересекается с общей теорией относительности», – пишут ученые. «Наблюдения в астрофизике переживают невероятное развитие. Подумайте только о наблюдении гравитационных волн от слияния черных дыр, в результате сотрудничества между LIGO и VIRGO, или, снимком чёрной дыры, созданным телескопом Event Horizon. Вскоре мы сможем проверить наши теоретические предсказания относительно квантовой гравитации, такие как те, которые сделаны в этом исследовании, путем наблюдения. И это с научной точки зрения было бы чем-то исключительным».

DOI: 10.1103 / PhysRevX.10.021037

Вас также может заинтересовать:

• Наши древние предки видели вспышку сверхмассивной черной дыры Млечного Пути
• Астрономы предсказали вспышку массивной системы черной дыры с точностью до часов
• Звезда, выброшенная черной дырой из центра Млечного Пути
• Как понять теорию гравитации Эйнштейна