سیاهچاله‌ها می‌توانند مثل هولوگرام باشند!

بيگ بنگ/ دانشمندان نظريه «اصل هولوگرافيک» را در خصوص سياهچاله‌ها به کار بردند. با اين روش، ويژگي‌هاي ترموديناميک اسرارآميز سياهچاله‌ها قابل فهم‌تر شده است، چرا که تمرکز اصلي روي اين پيش‌بيني معطوف مي‌شود که اين اجرام غول‌پيکر آنتروپي بالايي دارند و مي‌توان آنها را از منظر مکانيک کوانتومي بررسي کرد. پس امکان توصيف‌شان به مانند يک هولوگرام فراهم مي‌آيد. آنها دو بعد دارند که گرانش در آن ناپديد مي‌شود، اما جرمي را در سه بعد تکثير مي‌کنند.

---

بازار

---

 بر اساس تحقيقات جديد، سياهچاله‌ها مي‌توانند در نقش سياهچاله ظاهر شوند؛ کليه اطلاعاتي که در سطح دوبعدي جمع شده مي‌تواند يک تصوير سه بعدي ايجاد کند. همه تصوير سياهچاله‌اي را که سال گذشته منتشر شد، به خاطر داريم. اما بر اساس تحقيقات جديد SISSA، ICTP و INFN، سياهچاله‌ها مي‌توانند مثل هولوگرام باشند. لذا اين اجرام بزرگ کيهاني به شدت پيچيده‌اند و اطلاعات بسيار عظيمي را درون خود جاي داده‌اند. اين ايده با نظريه نسبييت آلبرت اينشتين نيز سازگاري دارد. بر اساس نظريۀ وي، اينشتين سياه‌چاله‌ها را به عنوان اجرام کروي، ساده و سه بعدي توصيف مي‌کند و ما شاهد اين توصيف دقيق در عکس پارسال بوديم. به طور خلاصه، سياهچاله‌ها مثل هولوگرام سه بعدي به نظر مي‌آيند.

راز سياهچاله‌ها
از ديد دانشمندان، سياهچاله‌ها بنا به دلايل گوناگون يک علامت سوال بزرگ هستند. براي مثال، سياهچاله‌ها به خوبي دشواري‌هاي فيزيک نظري را در پيوند اصول نظريه نسبيت عام اينشتين و اصول فيزيک کوانتومي نشان مي‌دهند، به ويژه اگر بحث ِ “گرانش” در ميان باشد. بر اساس نظريه اول، سياهچاله‌ها اجرام سماوي ساده‌اي بدون اطلاعات هستند. بر اساس نظريه دوم، همان‌طور که “ياکوب بکنشتاين” و “استيون هاوکينگ” مدعي شدند، سياهچاله‌ها پيچيده‌ترين سيستم‌هاي موجود به شمار مي‌روند زيرا آنتروپي بسيار زيادي دارند. آنتروپي پيچيدگي سيستم را اندازه مي‌گيرد. متعاقباً، سياهچاله‌ها “اطلاعات” زيادي را درون خود جاي داده‌اند.

بکارگيري اصل هولوگرافيک در سياهچاله‌ها
دو نويسنده اصلي مقاله به نام‌هاي “فرانچسکو بنيني” و “پائولو ميلان” براي مطالعه سياهچاله‌ها از ايده‌اي استفاده کردند که قدمت آن به 30 سال پيش باز مي‌گردد؛  اين ايدۀ جالب «اصل هولوگرافيک» نام دارد. به گفتۀ محققان: «اين اصل تحول‌برانگيز و مهم نشان مي‌دهد که رفتار گرانش در منطقۀ مشخصي از فضا مي‌تواند از منظر سيستم‌هاي مختلف توصيف شود؛ اين سيستم‌ها تنها در امتداد لبه حضور دارند و لذا يک بُعد را در بر مي‌گيرند. نکته مهم‌تر اين است که در اين توصيف آلترناتيو، “گرانش” صراحتاً نمايان نمي‌شود. به عبارت ديگر، اصل هولوگرافيک اين امکان را به ما مي‌دهد تا گرانش را با استفاده از زباني توصيف کنيم که حاوي گرانش نيست؛ لذا از اصطکاک صرف‌نظر مي‌شود.»

 “بنيني” و “ميلان” نظريه اصل هولوگرافيک را در خصوص سياهچاله‌ها به کار بستند. بدين ترتيب، ويژگي‌هاي ترموديناميک رازآلود آنها براي ما قابل فهم‌تر شده است. و مي‌توان آنها را از منظر مکانيک کوانتومي بررسي کرد. پس امکان توصيف‌شان به مانند يک هولوگرام فراهم مي‌آيد. آنها دو بُعد دارند که گرانش در آن ناپديد مي‌شود، اما جرمي را در سه بُعد تکثير مي‌کنند.

از نظريه تا مشاهده
دو دانشمند در پايان گفتند: «اين مطالعه گام نخست براي رسيدن به درکي عميق از اين اجرام کيهاني و ويژگي‌هاي منحصربفرد آنهاست. قضيه زماني جالب مي‌شود که اين اجرام بزرگ کيهاني در صورت ادغام مکانيک کوانتومي با نظريه نسبيت بررسي شوند. مشاهداتي که اکنون در حوزۀ اخترفيزيک رخ مي‌دهد، با پيشرفت قابل توجهي همراه گرديده است. براي مثال، مشاهدۀ “امواج گرانشي” را در نظر بگيريد که چه جنجالي به پا کرد. البته اين مشاهدات يقيناً نويدبخش هستند. نخستين عکس از “سياهچاله” را هم فراموش نکنيد که با تلسکوپ افق رويداد تهيه شد. ما اميدواريم در آينده پيش‌بيني‌هاي نظري‌مان را در ارتباط با “گرانش کوانتومي” آزمايش کنيم.» جزئيات بيشتر اين پژوهش در نشريۀ Physical Review X منتشر شده است.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar