Квантовая механика и гравитация согласуются друг с другом на поверхности чёрной дыры |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2024-09-30 11:59 Учёные из МФТИ исследовали двумерную гравитацию вблизи горизонта событий чёрной дыры. Они пришли к выводу, что квантовые поля изменяют свойства пространства-времени таким образом, что геометрия становится стабильной. Работа была опубликована в журнале Physical Review D. Изучение чёрных дыр с помощью квантовой механики и общей теории относительности имеет длинную историю. Однако только совсем недавно учёные смогли зафиксировать гравитационные волны, которые образуются, когда огромные массы, такие как чёрные дыры, взаимодействуют друг с другом. Это было сделано в экспериментах LIGO и VIRGO. Но что ещё более впечатляет — учёные стали способны «увидеть» силуэт чёрной дыры с помощью интерферометра Event Horizon Telescope. Это как если бы у вас была суперспособность заглянуть в тёмное пространство и обнаружить, какие объекты там находятся. Все эти открытия подтвердили, что в космосе действительно существуют чёрные дыры, как предсказывала общая теория относительности Альберта Эйнштейна. Несмотря на эти открытия, есть ещё много тайн, связанных с чёрными дырами. Например, мы мало знаем о квантовых свойствах чёрных дыр. Проблема в том, что квантовая теория и общая теория относительности не всегда «дружат». Учёные пытаются найти новые пути и идеи, чтобы понять, как эти две теории могут объединиться в одну единую теорию поля. Пока что при исследовании квантовых эффектов удаётся рассматривать гравитацию лишь как эффективную теорию, которая работает хорошо на определённых масштабах и при малых перемещениях. Учёные могут использовать методы квантовой теории для изучения поведения гравитационного поля, подобно тому, как они изучают другие физические поля. Но построение более точной теорией по-прежнему остаётся большой загадкой,. Отдельный вопрос — исследование того, что происходит вблизи чёрных дыр. Ряд современных научных работ указывают на то, что возбуждения около горизонта событий чёрной дыры могут быть успешно описаны моделями двумерной дилатонной гравитации. С одной стороны, есть много оснований полагать, что эти модели правильно описывают горизонт событий, с другой стороны — они достаточно просты для того, чтобы их можно было легко совместить с квантовой теорией. В работе российских учёных была рассмотрена двумерная чёрная дыра с двумя разными горизонтами с разной температурой. В подобных задачах часто получаются математические решения, не имеющие физического смысла. Авторы решили рассмотреть самосогласованную задачу: тензор энергии-импульса ими вычислялся для той же самой метрики, которая входит в левую часть уравнений. Это значит, что не просто учитывается взаимодействие квантовых полей и гравитации, но сами квантовые поля рассчитываются с учётом гравитации, а гравитация — с учётом квантовых полей, в единой системе уравнений. У них получилось физически осмысленное решение, в котором температура горизонтов выравнивается: получаются два горизонта с совпадающими температурами. Для визуализации чёрных дыр и из горизонтов были использованы диаграммы Пенроуза, в которых вертикальное измерение соответствует времени, горизонтальное — пространству, а под 45 градусов идут линии лучей света. Для расчётов была сделана замена переменной — вместо расстояния r стали рассматривать параметр X, пропорциональный гиперболическому косинусу расстояния, так что значению ar = 0 соответствует предел Х в плюс бесконечности, а значению ar = 1 соответствует Х = 0. После добавления квантовых полей в гравитационную систему были проделаны 2 расчёта: с учётом обратной реакции полей на геометрию и без её учёта. Во втором случае оказалось, что решения определены только при X > 0, а в первом они определены на всей числовой оси, причём два горизонта соответствуют плюс и минус бесконечному значению X, с нулевой температурой на них.
Источник: habr.com Комментарии: |
|