Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Фаєрвол чорної діри гіпотетичне явище коли спостерігач що потрапляє в чорну діру стикається з квантами високої енергії н

Фаєрвол (фізика)

Фаєрвол (фізика)

Фаєрвол чорної діри — гіпотетичне явище, коли спостерігач, що потрапляє в чорну діру, стикається з квантами високої енергії на горизонті подій (або поблизу нього). Феномен «фаєрволу»[] запропонували 2012 року фізики Ахмед Алмхейрі, Дональд Марольф, Джозеф Полчинскі та Джеймс Саллі як можливе рішення очевидної неузгодженості у комплементарності чорних дір. Пропозицію іноді називають фаєрволом AMPS, як акронім авторів публікації 2012 року. Застосування фаєрволу для усунення цієї невідповідності залишається суперечливим, оскільки фізики, що вивчають високі енергії, розділились усвоєму ставленні до фаєрволу як розв'язку парадоксу. Спостереження LIGO 2016 року надали дуже попередні докази існування фаєрволу або іншого явища, яке в крайніх випадках, здається, порушує теорію відносності.

Мотивуючий парадокс

Згідно з квантовою теорією поля у викривленому просторі-часу, кожен випадок випромінювання Гокінга являє собою дві взаємно сплутані частинки. Одна частинка полишає чорну діру як квант випромінювання Гокінга; другу частинку поглинає чорна діра. Припустимо, чорна діра утворилась у скінчений час у минулому і повністю випарується у певний скінчений час у майбутньому. Тоді вона випустить лише скінчену кількість інформації, закодовану в межах випромінювання Гокінга. Припустимо, що за час image більше половини інформації вже було випущено. Згідно з дослідженнями фізиків, таких як Дон Пейдж і Леонард Сасскінд, вихідна частинка, що виділяється у час image має бути сплутана з усім випромінюванням Гокінга, що було випромінено чорною дірою раніше. Це створює парадокс: принцип, який називається «моногамією заплутаності», вимагає, що, як і будь-яка квантова система, вихідна частка не може бути повністю сплутана одночасно з двома незалежними системами; однак тут, як видається, вихідна частинка є сплутаною як з частинкою, що опускається у чорну діру, так і незалежно з колишнім випромінюванням Гокінга.

Для розв'язку парадоксу, фізики можуть зрештою бути змушені відмовитися від однієї з трьох перевірених часом теорій: принципу еквівалентності Ейнштейна, унітарності або існуючої квантової теорії поля.

Розв'язок парадоксу за допомогою «фаєрволу»

Деякі вчені припускають, що сплутаність між часткою, що тікає, і часткою, що падає на чорну діру, має якось негайно розриватися. Розрив цієї сплутаності вивільнює величезну кількість енергії, створюючи тим розпечений «фаєрвол чорної діри» на горизонті подій. Це рішення вимагає порушення принципу еквівалентності Ейнштейна, який стверджує, що вільне падіння не відрізняється від плавання в порожньому просторі. Припущення про таке порушення було охарактеризовано науковою спільнотою як «обурливе»; один теоретик скаржився, що «фаєрвол просто не може з'явитися в порожньому просторі, так само, як цегляна стіна не може раптово з'явитися в порожньому полі, і вдарити вас по обличчю».

Розв'язки парадоксу без фаєрволу

Деякі вчені припускають, що між випромінюваною часткою і попереднім випромінюванням Хокінга насправді немає сплутаності. Такий розв'язок вимагав би втрати інформації у чорній дірі, суперечливого порушення унітарності.

Інші вчені, такі як Стів Гіддінгс, пропонують модифікувати квантову теорію поля таким чином, щоб сплутаність поступово втрачалася по мірі розділення частинок, що втікають і падають на чорну діру, що призводило до більш поступового вивільнення енергії всередині чорної діри, і, отже, не створювало фаєрвол.

Хуан Мальдасена і Леонард Сасскінд запропонували в , що частинки, які втікають та падають, так чи інакше пов'язані з червоточинами, а тому не є незалежними системами; однак, з 2013 року ця гіпотеза все ще залишається «роботою, що триває».

Уявлення про волохатої кульки (fuzzball) вирішує дилему, замінюючи вакуум «без волосся» стрункою квантовим станом, таким чином явно зв'язуючи будь-яке випромінююче випромінювання Хокінга з історією утворення чорної діри.

У січні 2014 року Стівен Гокінг отримав широкомасштабне висвітлення у ЗМІ з неофіційною пропозицією замінити горизонт подій чорної діри «видимим горизонтом», де речовина, яка падає, спочатку зупиняється, а потім звільняється; однак, деякі вчені висловили нерозуміння щодо того, що саме пропонується і як ця пропозиція розв'яже парадокс.

Теорія Ейнштейна — Картана виключає такі сингулярності, як великий вибух і чорні діри.

Характеристики та виявлення

Фаєрвол буде існувати на горизонті подій чорної діри і буде невидимим для спостерігачів за межами горизонту подій. Матерія, що проходить через горизонт подій у чорну діру, негайно буде «повністю спалена» завдяки довільно гарячому «киплячому вирі частинок» у фаєрволі.

При злитті двох чорних дір, характеристики фаєрволі (якщо такі є) можуть залишати відбиток на вихідному гравітаційному випромінюванні як «відлуння», коли хвилі відскакують в околі нечіткого горизонту подій. Очікувана кількість таких відлунь теоретично неясна, оскільки зараз фізики ще не мають хорошої фізичної моделі фаєрволів. У 2016 році космолог Ніяеш Афшорді та інші виявили попередні ознаки існування такого відлуння в даних першого злиття чорних дір, виявлених LIGO; Ашфорді підрахував, що, якщо патерни є наслідком випадкового шуму, то шанс побачити такі відлуння лише близько 1 на 270. Протягом наступних двох років гіпотеза нульового «випадкового шуму» має бути більш твердо підтверджена або відхилена, по мірі того, як додаткові дані накопичуються LIGO. Якщо це буде підтверджено, це відлуння були б вагомим доказом на користь існування фаєрволу, волохатої кульки або іншої нової версії порушення класичної загальної теорії відносності на горизонті подій.

Див. також

Примітки

  1. Almheiri, Ahmed; Marolf, Donald; Polchinski, Joseph; Sully, James (11 лютого 2013). Black holes: complementarity or firewalls?. Journal of High Energy Physics. 2013 (2): 62. arXiv:1207.3123. Bibcode:2013JHEP...02..062A. doi:10.1007/JHEP02(2013)062.
  2. Borun D. Chowdhury, Andrea Puhm, "Decoherence and the fate of an infalling wave packet: Is Alice burning or fuzzing?", Phys. Rev. D 88, 063509 (2013)
  3. Astrophysics: Fire in the hole!
  4. Mera;o, Zeeya (2016). LIGO black hole echoes hint at general-relativity breakdown. Nature. 540. doi:10.1038/nature.2016.21135.
  5. Page, Don N. (1993). Information in black hole radiation. Phys. Rev. Lett. 71 (23): 3743—3746. arXiv:hep-th/9306083. Bibcode:1993PhRvL..71.3743P. doi:10.1103/PhysRevLett.71.3743. PMID 10055062.
  6. Page, Don N. (1993). Average entropy of a subsystem. Phys. Rev. Lett. 71 (9): 1291—1294. arXiv:gr-qc/9305007. Bibcode:1993PhRvL..71.1291P. doi:10.1103/PhysRevLett.71.1291. PMID 10055503.
  7. Ouellette, Jennifer (21 грудня 2012). Black Hole Firewalls Confound Theoretical Physicists. Scientific American. Процитовано 29 жовтня 2013. Originally published [ 2014-06-03 у Wayback Machine.] in Quanta, December 21, 2012.
  8. (12 серпня 2013). A Black Hole Mystery Wrapped in a Firewall Paradox. New York Times. Процитовано 29 жовтня 2013.
  9. The Firewall Paradox. New York Times. 12 серпня 2013. Процитовано 29 жовтня 2013.
  10. S. Mathur (2009). "The information paradox: A pedagogical introduction", Class. Quantum Grav., Vol. 26 No. 22 (2009)
  11. Steven G. Avery, Borun D. Chowdhury, Andrea Puhm, "Unitarity and fuzzball complementarity: 'Alice fuzzes but may not even know it!'", JHEP 09 (2013) 012
  12. Hawking, Stephen (22 січня 2014). Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes. {{}}: |arxiv= є обов'язковим параметром ()
  13. Why some physicists aren't buying Hawking's new black hole theory. . 29 січня 2014. Процитовано 15 березня 2014.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Fayervol chornoyi diri gipotetichne yavishe koli sposterigach sho potraplyaye v chornu diru stikayetsya z kvantami visokoyi energiyi na gorizonti podij abo poblizu nogo Fenomen fayervolu nevidomij termin zaproponuvali 2012 roku fiziki Ahmed Almhejri Donald Marolf Dzhozef Polchinski ta Dzhejms Salli yak mozhlive rishennya ochevidnoyi neuzgodzhenosti u komplementarnosti chornih dir Propoziciyu inodi nazivayut fayervolom AMPS yak akronim avtoriv publikaciyi 2012 roku Zastosuvannya fayervolu dlya usunennya ciyeyi nevidpovidnosti zalishayetsya superechlivim oskilki fiziki sho vivchayut visoki energiyi rozdililis usvoyemu stavlenni do fayervolu yak rozv yazku paradoksu Sposterezhennya LIGO 2016 roku nadali duzhe poperedni dokazi isnuvannya fayervolu abo inshogo yavisha yake v krajnih vipadkah zdayetsya porushuye teoriyu vidnosnosti Motivuyuchij paradoksZgidno z kvantovoyu teoriyeyu polya u vikrivlenomu prostori chasu kozhen vipadok viprominyuvannya Gokinga yavlyaye soboyu dvi vzayemno splutani chastinki Odna chastinka polishaye chornu diru yak kvant viprominyuvannya Gokinga drugu chastinku poglinaye chorna dira Pripustimo chorna dira utvorilas u skinchenij chas u minulomu i povnistyu viparuyetsya u pevnij skinchenij chas u majbutnomu Todi vona vipustit lishe skinchenu kilkist informaciyi zakodovanu v mezhah viprominyuvannya Gokinga Pripustimo sho za chas t displaystyle t bilshe polovini informaciyi vzhe bulo vipusheno Zgidno z doslidzhennyami fizikiv takih yak Don Pejdzh i Leonard Sasskind vihidna chastinka sho vidilyayetsya u chas t displaystyle t maye buti splutana z usim viprominyuvannyam Gokinga sho bulo vipromineno chornoyu diroyu ranishe Ce stvoryuye paradoks princip yakij nazivayetsya monogamiyeyu zaplutanosti vimagaye sho yak i bud yaka kvantova sistema vihidna chastka ne mozhe buti povnistyu splutana odnochasno z dvoma nezalezhnimi sistemami odnak tut yak vidayetsya vihidna chastinka ye splutanoyu yak z chastinkoyu sho opuskayetsya u chornu diru tak i nezalezhno z kolishnim viprominyuvannyam Gokinga Dlya rozv yazku paradoksu fiziki mozhut zreshtoyu buti zmusheni vidmovitisya vid odniyeyi z troh perevirenih chasom teorij principu ekvivalentnosti Ejnshtejna unitarnosti abo isnuyuchoyi kvantovoyi teoriyi polya Rozv yazok paradoksu za dopomogoyu fayervolu Deyaki vcheni pripuskayut sho splutanist mizh chastkoyu sho tikaye i chastkoyu sho padaye na chornu diru maye yakos negajno rozrivatisya Rozriv ciyeyi splutanosti vivilnyuye velicheznu kilkist energiyi stvoryuyuchi tim rozpechenij fayervol chornoyi diri na gorizonti podij Ce rishennya vimagaye porushennya principu ekvivalentnosti Ejnshtejna yakij stverdzhuye sho vilne padinnya ne vidriznyayetsya vid plavannya v porozhnomu prostori Pripushennya pro take porushennya bulo oharakterizovano naukovoyu spilnotoyu yak oburlive odin teoretik skarzhivsya sho fayervol prosto ne mozhe z yavitisya v porozhnomu prostori tak samo yak ceglyana stina ne mozhe raptovo z yavitisya v porozhnomu poli i vdariti vas po oblichchyu Rozv yazki paradoksu bez fayervolu Deyaki vcheni pripuskayut sho mizh viprominyuvanoyu chastkoyu i poperednim viprominyuvannyam Hokinga naspravdi nemaye splutanosti Takij rozv yazok vimagav bi vtrati informaciyi u chornij diri superechlivogo porushennya unitarnosti Inshi vcheni taki yak Stiv Giddings proponuyut modifikuvati kvantovu teoriyu polya takim chinom shob splutanist postupovo vtrachalasya po miri rozdilennya chastinok sho vtikayut i padayut na chornu diru sho prizvodilo do bilsh postupovogo vivilnennya energiyi vseredini chornoyi diri i otzhe ne stvoryuvalo fayervol Huan Maldasena i Leonard Sasskind zaproponuvali v sho chastinki yaki vtikayut ta padayut tak chi inakshe pov yazani z chervotochinami a tomu ne ye nezalezhnimi sistemami odnak z 2013 roku cya gipoteza vse she zalishayetsya robotoyu sho trivaye Uyavlennya pro volohatoyi kulki fuzzball virishuye dilemu zaminyuyuchi vakuum bez volossya strunkoyu kvantovim stanom takim chinom yavno zv yazuyuchi bud yake viprominyuyuche viprominyuvannya Hokinga z istoriyeyu utvorennya chornoyi diri U sichni 2014 roku Stiven Goking otrimav shirokomasshtabne visvitlennya u ZMI z neoficijnoyu propoziciyeyu zaminiti gorizont podij chornoyi diri vidimim gorizontom de rechovina yaka padaye spochatku zupinyayetsya a potim zvilnyayetsya odnak deyaki vcheni vislovili nerozuminnya shodo togo sho same proponuyetsya i yak cya propoziciya rozv yazhe paradoks Teoriya Ejnshtejna Kartana viklyuchaye taki singulyarnosti yak velikij vibuh i chorni diri Harakteristiki ta viyavlennyaFayervol bude isnuvati na gorizonti podij chornoyi diri i bude nevidimim dlya sposterigachiv za mezhami gorizontu podij Materiya sho prohodit cherez gorizont podij u chornu diru negajno bude povnistyu spalena zavdyaki dovilno garyachomu kiplyachomu viri chastinok u fayervoli Pri zlitti dvoh chornih dir harakteristiki fayervoli yaksho taki ye mozhut zalishati vidbitok na vihidnomu gravitacijnomu viprominyuvanni yak vidlunnya koli hvili vidskakuyut v okoli nechitkogo gorizontu podij Ochikuvana kilkist takih vidlun teoretichno neyasna oskilki zaraz fiziki she ne mayut horoshoyi fizichnoyi modeli fayervoliv U 2016 roci kosmolog Niyaesh Afshordi ta inshi viyavili poperedni oznaki isnuvannya takogo vidlunnya v danih pershogo zlittya chornih dir viyavlenih LIGO Ashfordi pidrahuvav sho yaksho paterni ye naslidkom vipadkovogo shumu to shans pobachiti taki vidlunnya lishe blizko 1 na 270 Protyagom nastupnih dvoh rokiv gipoteza nulovogo vipadkovogo shumu maye buti bilsh tverdo pidtverdzhena abo vidhilena po miri togo yak dodatkovi dani nakopichuyutsya LIGO Yaksho ce bude pidtverdzheno ce vidlunnya buli b vagomim dokazom na korist isnuvannya fayervolu volohatoyi kulki abo inshoyi novoyi versiyi porushennya klasichnoyi zagalnoyi teoriyi vidnosnosti na gorizonti podij Div takozhParadoks informaciyi chornoyi diri Termodinamika chornih dir Magnitosfernij ob yekt sho vichno kolapsuyePrimitkiAlmheiri Ahmed Marolf Donald Polchinski Joseph Sully James 11 lyutogo 2013 Black holes complementarity or firewalls Journal of High Energy Physics 2013 2 62 arXiv 1207 3123 Bibcode 2013JHEP 02 062A doi 10 1007 JHEP02 2013 062 Borun D Chowdhury Andrea Puhm Decoherence and the fate of an infalling wave packet Is Alice burning or fuzzing Phys Rev D 88 063509 2013 Astrophysics Fire in the hole Mera o Zeeya 2016 LIGO black hole echoes hint at general relativity breakdown Nature 540 doi 10 1038 nature 2016 21135 Page Don N 1993 Information in black hole radiation Phys Rev Lett 71 23 3743 3746 arXiv hep th 9306083 Bibcode 1993PhRvL 71 3743P doi 10 1103 PhysRevLett 71 3743 PMID 10055062 Page Don N 1993 Average entropy of a subsystem Phys Rev Lett 71 9 1291 1294 arXiv gr qc 9305007 Bibcode 1993PhRvL 71 1291P doi 10 1103 PhysRevLett 71 1291 PMID 10055503 Ouellette Jennifer 21 grudnya 2012 Black Hole Firewalls Confound Theoretical Physicists Scientific American Procitovano 29 zhovtnya 2013 Originally published 2014 06 03 u Wayback Machine in Quanta December 21 2012 12 serpnya 2013 A Black Hole Mystery Wrapped in a Firewall Paradox New York Times Procitovano 29 zhovtnya 2013 The Firewall Paradox New York Times 12 serpnya 2013 Procitovano 29 zhovtnya 2013 S Mathur 2009 The information paradox A pedagogical introduction Class Quantum Grav Vol 26 No 22 2009 Steven G Avery Borun D Chowdhury Andrea Puhm Unitarity and fuzzball complementarity Alice fuzzes but may not even know it JHEP 09 2013 012 Hawking Stephen 22 sichnya 2014 Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite arXiv title Shablon Cite arXiv cite arXiv a arxiv ye obov yazkovim parametrom dovidka Why some physicists aren t buying Hawking s new black hole theory 29 sichnya 2014 Procitovano 15 bereznya 2014

Дата публікації:
Топ