Lubang hitam pastinya merupakan objek paling misteri yang terdapat di alam semesta. Mereka dianggap sebagai semacam penjara ruang angkasa, graviti yang kuat menarik objek spasial, baik awan gas atau bintang; malah kuanta cahaya tidak dapat melepaskan diri dari penangkapan mereka yang tidak tertahankan.
Nampaknya bagi kita yang hidup dalam tiga dimensi, semua benda langit, termasuk lubang hitam (tentu saja, dengan semua isinya), mesti mempunyai sekurang-kurangnya tiga dimensi. Tetapi tidak semudah itu.
Menurut perhitungan para saintis, fakta bahawa lubang hitam secara hipotetis tiga dimensi tidak sama sekali tidak mengecualikan dua dimensi mereka. Dan itulah sebabnya. Faktanya ialah sejak tahun 70-an telah ada teori tentang hologram semesta, yang tidak dapat kita amati secara langsung. Apa itu hologram? Ini adalah satah dua dimensi (misalnya, sekeping filem lutsinar), yang, di bawah pencahayaan tertentu dengan sinar laser dan pada sudut pandangan tertentu, mencipta semula objek tiga dimensi di ruang angkasa.
Ternyata semua objek "nyata" hanyalah unjuran rakaman dua dimensi pada sebilangan "tembok khayalan jauh yang membatasi dunia kita." Dinding ini sangat, sangat bersyarat.
Kajian baru ini mengembangkan teori yang postulat utamanya adalah bahawa lubang hitam juga hologram. Idea kontroversial seperti ini dikemukakan oleh ahli fizik teori yang mengembangkan cara baru untuk menilai keadaan huru-hara di luar cakerawala peristiwa (iaitu, secara kasar, batas impak) lubang hitam. Untuk memahami, bayangkan bahawa lubang hitam telah menelan planet. Maklumat mengenai cakerawala ini, tentu saja, tidak hilang tanpa jejak. Ia disimpan di cakrawala acara, tetapi tidak dalam bentuk tiga dimensi asalnya, tetapi, katakanlah, dalam bentuk gambar dua dimensi yang berubah secara dinamik.
Bagaimana unjuran ini dibuat dalam skala kosmik yang besar? Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters, akan membolehkan para saintis mendapatkan maklumat baru mengenai gelombang graviti yang dipercayai ada di dalam lubang hitam.
"Kami dapat menggunakan model yang lebih lengkap dan lebih kaya daripada model loop quantum gravity (LQG) yang dikembangkan pada masa lalu. Sebaliknya, ini menjamin hasil yang paling dipercayai, kata salah seorang peserta eksperimen tersebut, Dr. Daniel Pranzetti, seorang pegawai Institut Max Planck untuk Fizik Teori di Munich. "Membandingkan model LQG yang disederhanakan dengan hasil analisis semiklasik yang dilakukan oleh Hawking dan Bekenstein menghilangkan kekaburan dalam penafsiran beberapa proses."
Proses apa yang anda maksudkan? Untuk mendapatkan perhitungan mereka, para saintis menggunakan fenomena yang disebut kuantum gravitasi, yang memungkinkan mereka mempelajari entropi (ekspresi kuantitatif dari keacakan pergerakan semua komponen) di dalam lubang hitam. Menurut teori graviti kuantum, struktur ruang masa terdiri daripada "butir" yang disebut oleh penyelidik sebagai "quanta"; pada contoh zarah-zarah ini pengaruh graviti dikaji pada skala yang sangat kecil.
Video promosi:
"Idea di sebalik penyelidikan kami adalah bahawa bentuk geometri klasik yang homogen terdiri dari kelompok kuanta di ruang angkasa," jelas Pranzetti. "Oleh itu, kami telah memperoleh gambaran mengenai keadaan kuantum lubang hitam, yang dapat digunakan untuk menjelaskan fisika kontinum ruang-waktu."
Penyelidikan sebelumnya (khususnya, karya Profesor Stephen Hawking) menganggap bahawa entropi lubang hitam sebanding dengan luasnya, bukan isipadu. Hasil ini adalah teori semata-mata, kerana para saintis memerlukan beberapa komponen material yang eksplisit yang, dengan pergerakan kacau mereka, dapat menunjukkan inti dari proses entropi. Untuk pengiraan baru kesan graviti, kelompok kuantum digunakan, dan sebagai hasilnya, terbukti bahawa komposisi lubang hitam berada dalam satah dua dimensi.
Artinya, ternyata seluruh dunia kita adalah refleksi dari proses yang berlaku di beberapa batasan alam semesta. Dan cakerawala peristiwa lubang hitam adalah pantulan pantulan (bagaimana anda tidak dapat mengingat alegori Plato yang terkenal tentang gua, bayangan di permukaannya dan kehidupan sebagai ilusi).
Oleh itu, siapa orang? Adakah hanya unjuran 3D versi dua dimensi yang jauh?.. Setiap orang mempunyai jawapan mereka sendiri untuk soalan ini.
Artikel ini berdasarkan kajian oleh Daniele Oriti, Daniele Pranzetti, dan Lorenzo Sindoni, Horizon Entropy dari Quantum Gravity Condensates, Physical Review Letters (2016). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.211301
Elena Muravyova untuk Neveroyatno.info
