Распространение неравенств о черных дырах на квантовую область
В недавнем исследовании, опубликованном в Physical Review Letters, исследуются квантовые эффекты на термодинамику и геометрию черных дыр, основное внимание уделяется распространению двух классических неравенств на квантовый режим.
Черные дыры были тщательно изучены с помощью классического подхода, основанного на общей теории относительности Эйнштейна. Однако этот подход не учитывает квантовые эффекты, такие как излучение Хокинга.
Цель исследования состояла в том, чтобы усовершенствовать классические теории, включив в них квантовые эффекты, и тем самым улучшить понимание динамики черных дыр.
В исследовательскую группу входили доктор Антония М. Фрассино, научный сотрудник Института Марии Кюри в СИССЕ (Италия), доктор Роби Хеннигар, доцент и научный сотрудник Уиллмора в Университете Дарема (Великобритания), доктор Хуан Ф. Педраза, доцент Института теоретической физики UAM/CSIC (Испания), и доктор Эндрю Свеско, научный сотрудник Ассистент Королевского колледжа Лондона (Великобритания).
Мотивацию для их исследования выразил доктор Фрассино, который сказал: "Мое увлечение термодинамикой черных дыр восходит к моей докторской диссертации. Этот проект помог нам установить универсальные границы для изучения квантовых эффектов в искривленном пространстве-времени".
Доктор Хеннигар сказал: "Я давно исследовал влияние квантовых эффектов на черные дыры, и в последнее время я заинтересовался гравитационными сингулярностями и тем, какую роль в них могут играть квантовые эффекты".
Доктор Педраза отметил: "Мои исследования за последние 15 лет были сосредоточены на черных дырах, и последние достижения в области голографии позволили нам изучать квантовые эффекты в физике черных дыр более контролируемым и детальным образом".
Доктор Свеско сказал: "Большую часть своей карьеры я интересовался квантовыми эффектами на черные дыры как окном в квантовую гравитацию, и я, наконец, нашел команду и подход к решению этого вопроса".
Гипотеза космической цензуры
Внутри обычной черной дыры существует область с бесконечной плотностью, известная как сингулярность. В сингулярностях нарушение квантовой механики и гравитации бросает вызов нашему пониманию законов физики.
Согласно гипотезе о космической цензуре, сингулярности скрыты за горизонтами событий черной дыры. Горизонт событий отмечает границу, за которой даже свет не может избежать сильного гравитационного притяжения черной дыры.
Эта гипотеза помогает поддерживать предсказуемость физики во Вселенной, гарантируя, что явные сингулярности не будут видны и не будут свидетельствовать о нарушениях физики.
В определенных случаях классическая физика не в состоянии обеспечить соблюдение космической цензуры. Например, в трехмерном сценарии (два пространственных измерения и одно временное измерение) могут возникать голые конические сингулярности.
В таких случаях ученые выдвигают гипотезу, что квантовые эффекты могут перекрывать сингулярности, создавая горизонты событий. Это приводит нас к неравенству Пенроуза, которое обеспечивает основу для понимания взаимосвязи между горизонтами черных дыр и массой пространства-времени.
Неравенство Пенроуза и обратное изопериметрическое неравенство
"Грубо говоря, неравенство Пенроуза дает нижнюю границу массы, содержащейся в пространстве-времени, с точки зрения площади горизонтов черных дыр, содержащихся в этом пространстве-времени", - пояснили исследователи.
Другими словами, классическое неравенство Пенроуза устанавливает зависимость между массой черной дыры и площадью поверхности горизонта событий, накладывая ограничение на минимальную массу, которой может обладать черная дыра.
Идея квантового неравенства Пенроуза расширяет эту концепцию, потенциально связывая пространственно-временную энергию с общей энтропией черной дыры и квантовой материи. Распространение этого неравенства на квантовый режим было реализовано в измерениях 4 и выше, но остается ограниченным с точки зрения вычислений.
Связанное с этим неравенство, известное как обратное изопериметрическое неравенство, определяет зависимость между объемом, ограниченным горизонтом событий черной дыры, и площадью ее поверхности. Как и неравенство Пенроуза, исследователи стремятся распространить эту концепцию на квантовый режим.
Предыдущие попытки были безуспешными при применении к трехмерным случаям и увенчались успехом только при небольших возмущениях. Еще одним существенным ограничением была обработка сильных квантовых обратных реакций.
Обратная реакция относится к эффекту, который материя и энергия оказывают на кривизну пространства-времени (структуру Вселенной), как описано в общей теории относительности Эйнштейна. Проще говоря, это цикл обратной связи между материей, энергией и геометрией пространства-времени.
Голография мира на бране
Исследователи использовали систему для изучения квантовых черных дыр, так сказать, с помощью голографии мира на бране, также известной как двойная голография.
"Голография мира на бране использует голографический принцип для получения точного решения полуклассических гравитационных уравнений, включая обратную реакцию на все порядки. Этот формализм - единственный известный способ решения этой проблемы для всех порядков в трех или, в принципе, более высоких измерениях", - пояснили исследователи.
Исследователи использовали соответствие AdS/CFT в качестве основы для изучения квантовых эффектов или корректировок в пространстве AdS. Пространство AdS (анти-пространство де Ситтера) - это пространство-время с отрицательной кривизной (гиперболическое), которое особенно полезно при изучении гравитационных теорий, связанных с черными дырами. CFT (конформная теория поля) - это разновидность квантовой теории поля, которая описывает поведение элементарных частиц, но без учета влияния гравитации.
Соответствие AdS/CFT предполагает двойственность между изучением гравитации в пространстве AdS и поведением элементарных частиц в меньших измерениях. По сути, мы можем изучать гравитацию, исследуя квантовые поля в пространстве меньших измерений, и наоборот.
Кроме того, пространство AdS позволяет четко трактовать черные дыры и сингулярности на их границах.
Они специально сосредоточились на черных дырах BTZ (Банадоса-Тейтельбойма-Занелли), которые представляют собой черные дыры в трехмерном пространстве-времени, связанном с AdS-пространством. Черные дыры BTZ являются полезной моделью для изучения квантовых поправок и эффектов обратной реакции из-за их простоты и хорошо понятного поведения в рамках голографической модели.
Голографический подход помогает им объяснить квантовые обратные реакции, которые являются эффектами обратной связи квантовой материи с кривизной пространства-времени.
Устранение пробелов
Исследователи успешно расширили классическое неравенство Пенроуза и обратное изопериметрическое неравенство для учета квантовых эффектов. Предложенная ими версия справедлива для всех известных черных дыр в трехмерном пространстве AdS, даже при любом порядке квантовой обратной реакции.
Квантовое неравенство Пенроуза предполагает своего рода квантовую космическую цензуру.
"Наша работа дает две оценки, которые справедливы не только для энтропии черной дыры, но и для обобщенной энтропии — комбинации энтропии черной дыры и энтропии материальных полей за ее пределами.
"Исследование предполагает, что если бы энтропия черных дыр плюс материя превысили общую энергию пространства-времени, то образовалась бы голая сингулярность", - пояснили исследователи.
Исследователи изучили влияние уменьшения размерности на неравенства, предположив, что неравенства типа Пенроуза могут быть получены для двумерных дилатонических черных дыр. Однако они отметили трудности с нахождением точных решений для черных дыр на бране в более высоких измерениях.
Что касается обратного изопериметрического неравенства, то исследователи обнаружили, что черные дыры, которые нарушают это неравенство (известные как суперэнтропийные черные дыры), термодинамически нестабильны. Даже при наличии квантовых эффектов стабильность черных дыр по-прежнему в значительной степени зависит от термодинамического объема.
Говоря о влиянии своей работы на область квантовой информации, исследователи сказали: "Оба наших результата — квантовое неравенство Пенроуза и квантовое изопериметрическое неравенство — могут быть поняты как границы энтропии.
"Энтропия по своей сути является теоретико-информационной величиной, и поэтому мы предоставляем доказательства фундаментальных ограничений в квантовой теории информации, когда присутствует гравитация. Вполне вероятно, что эти идеи могут иметь отношение к квантовой информации".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Венера могла проглотить скалистый спутник

Видимое положение континентов сезонно меняется

Зафиксировали радиосигналы, исходящие от экзопланеты

ИИ искажает данные археологии

ИИ напоминает харизматичного религиозного лидера

ИИ-компаньоны могут подорвать социальные навыки

Как минимум три водных периода на Марсе

Как происходит смена солнечных циклов

Квантовый магнетизм и физика черных дыр

Клетки-зомби в стареющих тканях

Ледяные спутники могут поддерживать жизнь

Микроблазар генерирует самые быстрые частицы

Нейтронная звезда питается голубым гипергигантом

Обьект 3I-ATLAS очень неравнодушен к тяжёлой воде

Останки Нефертити в гробнице Тутанхамона

Свободно летающие легкие космопаруса

Среда формирования первых чёрных дыр

У Красной планеты фиолетовая сторона

Экзопланета вращается в обратном направлении

Юпитер использует сложную систему защиты

От идеи до тиража. Почему бизнесу выгодно работать с рекламным агентством

Боты лишают человечество плюрализма мнений

Диггер и Театр власти

Идёт война между двумя видами инопланетян

ИИ научился писать по-человечески

Инсайдер делает безумные заявления об НЛО

Конец света вот-вот наступит

Космическая война вот-вот начнется

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище

Модель Griffin прошла видеотест Тьюринга

Наборы Lego для Хэллоуина

Нейросеть близка к чтению мыслей

НЛО - больше вопросов, чем ответов

Ожесточенные сражения между серыми и рептилоидами

Роботы смогут конкурировать с людьми через 40 лет

Скрытое влияние Земли на ход времени

Спустя 217 лет код Наполеона взломан

Теория мёртвого интернета

Только сокращение населения спасет планету

Что скрывается в новых документах об НЛО

Экс-министр Бразилии призывает рассекретить НЛО

Военные США сражались с рептилойдами

Древнее сооружение нашли на Луне

Древний инопланетный череп нашли на Марсе

Жители Подмосковья сообщили о появлении НЛО

Комиссия по НЛО обнародовала свои выводы

Кто лучше врёт - люди или ИИ

Многолетние попытки понять космическую топологию

Необычайно горячая экзопланета

Операция ЦРУ по установлению контакта с инопланетянами

Последние мгновения жизни древней инопланетной пары

Правда о графиках вакцинации

Предварительные выводы комиссии по НЛО

Рептилоиды, серые и подводный город

Солнечная система предпочла огню лед

Способ измерения расстояния между квазарами

Умер экстрасенс Анатолий Кашпировский

Физики расширяют поиск квантовых черных дыр

Человечество может спровоцировать межзвездную войну

Шесть вопросов президенту Трампу

Экспедиция на поиски самолета Амелии Эрхарт

Онлайн-радио. Преимущества современного формата

Американские военные расстреляли рептилоидов

Власти США не выполняют свою работу

Во время полета Starship появился загадочный объект

Загадочные НЛО, замеченные в Теннесси

Закономерность при похищении инопланетянами

Инопланетный луч нацелен на запуск шаттла Атлантис

Как мемы ИИ на Трампа влияют на политический авторитет

Либералы более склонны к депрессии, чем консерваторы

Найден вход в сооружение на Марсе

Обладает ли ИИ скрытым сознанием

Плазменные шары объединились в сферу над Пакистаном

Поиски Ноева ковчега принимают неожиданный оборот

Правительство США обнаружило инопланетный корабль

С привидениями будут разбираться в суде

Светящиеся огни над Северной Каролиной

Секретная база пришельцев на дне океана

Сила, которая влияет на продолжительность суток

Существует ключ к обретению сознания

Устаревшие роботы сами спрыгнули в чан с металлом

Уфология - это наука или псевдонаука

Демоническая атака

Жаркие споры о раскрытии информации об НЛО

Жизненно важные показатели Земли на грани

Житель Вайоминга сообщает о загадочных объектах

Загадочный взрыв американского спутника-шпиона

Загадочный объект пролетел мимо горы в Венесуэле

ИИ может стать самым опасным явлением

Каково это - быть дельфином

Когда жизнь на Земле закончится

Место последнего упокоения Ноева ковчега найдено

Мозгозависимый дуализм

Над Землей завис материнский корабль пришельцев

Поиски мифического дома с привидениями

Полиция Австралии тайно документировала НЛО

Сингулярность в сфере ИИ, возможно, уже наступила

Странная история о фермере, НЛО и фестивале

США заявило о российском орбитальном оружии

Темная сторона раскрытия информации об НЛО

У самого холодного лавового мира нашли атмосферу

Экзопланета в обитаемой зоне у очень горячей звезды

Австралийский экстрасенс обвиняется в афере

Власти США обнаружили неопознанный объект

Два огромных неопознанных объекта, снятых Хабблом

Загадочный объект без крыльев и двигателя

Запечатлели редкое огненное облако с шапкой

ИИ может уничтожить миллиарды людей

Инопланетные гости ищут гены для размножения

Исследователь НЛО изменил своё мнение о Боге

Корабль пришельцев или физика ракетного двигателя

Легендарный корабль был обнаружен

Марсианская цивилизация погибла в ядерной катастрофе

Мужчина сносит кухню из-за явления Девы Марии

НЛО замечен во время полета Starship

Новые файлы о странных формах НЛО

Правительство США восстановило НЛО

Признаки того, что до смерти осталось всего несколько дней

Пришельцы наведались на Землю

Рядовой подстрелил НЛО во время Корейской войны

Туринская плащаница помогла ученым

Эксперты по НЛО сомневаются в позиции Трампа

Адаптация о расследовании аномальных явлений

Будет ли конец света из-за ИИ

Гробница с таинственным порталом в загробный мир

Древний подводный город недалеко от Ноева ковчега

Земные микроорганизмы выжили в океане Энцелада

Исторический запуск SpaceX отслеживал НЛО

Каменные круги неизвестного происхождения нашли в Андах

Коляска сама катится по полу в пабе Англии

Коралловые рифы Марса рассказали о климате

Космоплан отработал операции по захвату спутника

Нападение призрака на Мальте

Научные исследования неопознанных явлений

НЛО замечен во время прямой трансляции SpaceX

НЛО, оккультные ритуалы и контроль сознания

Планеты-изгои способны формировать звезды

Сериал по мотивам мемуаров о НЛО

Таинственная карта точно указывает положение Эдема

Таинственные сферы неоднократно видели в Вайоминге

Ткань охлаждает тело и вырабатывает электричество

Уфологи тщательно изучают план Трампа

Австралийка сфотографировала руку йети

Бренд напитков назначил награду за бигфута

Гигантский лазерный луч наблюдали в Канзасе

Девушка-призрак гладит лошадь

Делает ли ИИ нас умнее или более зависимыми

Женщина доверилась мошеннику-экстрасенсу

За кулисами нового лабиринта ужасов

Земля будет уничтожена астероидом в 2027 году

ИИ формирует детей, а если наоборот

Коннектикут создал тропу привидений

Места в книгах не всегда можно найти в реальности

Место упокоения Ноева ковчега подтверждено

Обнаружена удивительно упорядоченная экзопогода

Огромный новый кратер обнаружили на Луне

Пентагон объявляет о юридическом отказе

Пентагон раскрыл бой с НЛО над Оманским заливом

Поразительные данные о молекулах внутри метеорита

Черные дыры подчиняются одному правилу

Что древние марсианские породы могут рассказать

Является ли темная материя естественной

Аргентинский пилот рассказал о загадочном трио огней

В Парагвае сфотографировали летающую тарелку

В театре Индианы сняли призрачные фигуры

Группа Несси замечена в озере Лох-Несс

Загадочное существо, снятое в Южной Дакоте

Загадочный звук сбивает с толку жителей Милуоки

Как перепрограммировать ваш мозг

Космонавт не встречал инструкций про НЛО

Миссури создается 'Паспорт паранормальных явлений'

Над Техасом сняли НЛО в форме кольца

Полости и органический слой под холмом Арарата

Похищения инопланетянами и НЛО

Предсказателя судьбы обвинили в краже криптовалюты

Презентация о Фармингтонской армаде НЛО

Происхождение ДНК Туринской плащаницы

Проклятие, наложенное на семью

Разоблачитель делится теорией об инопланетянах

Сообщения о появлении бигфута в Кентукки

Четыре странных НЛО, снятых над канадским озером

Шесть сфер над Ближним Востоком

Адаптация истории инсайдера об НЛО

Данные о количестве карликовых галактик не верны

Действия правительства США по сокрытию НЛО

За кулисами частного семинара AARO по НЛО

Наверх
Яндекс.Метрика