Zakoni fizike kažu da ne možemo da vidimo kroz horizont događaja crne rupe - suštinski je neprobojno. Čak ni svetlost ne može pobeći od toga. Ali u novoj studiji, fizičar sa Univerziteta u Mičigenu predložio je tehniku da se to uradi, a njegovi nalazi bi mogli da pomognu u rešavanju jednog od najizazovnijih problema nauke.
Studija, objavljena u časopisu PRKS Kuantum, čak dodaje težinu teoriji da je univerzum hologram. Čekaj, univerzum je hologram?
Ideja da je univerzum hologram pogrešno je protumačena kao teorijski fizički ekvivalent Platonovoj pećini, drevnoj alegoriji o nesposobnosti čovečanstva da istinski sagleda stvarnost, možda delimično zbog popularnosti filmova kao što je Matriks. Ali teorija, formalno poznata kao holografska dualnost, zapravo je matematički model za rešavanje jedne od najvećih zagonetki nauke.
"U Ajnštajnovoj opštoj teoriji relativnosti ne postoje čestice, postoji samo prostor-vreme. A u Standardnom modelu fizike čestica nema gravitacije, postoje samo čestice. Povezivanje dve različite teorije je dugotrajno pitanje u fizici - nešto što ljudi pokušavaju da urade još od prošlog veka", objasnio je Enriko Rinaldi, naučnik istraživač sa Univerziteta u Mičigenu.
Šta je holografska dualnost?
Holografska dualnost sugeriše da su teorija gravitacije i teorija čestica zapravo matematički ekvivalentne. Problem je što teorija gravitacije zahteva tri dimenzije, dok teorija čestica ima samo dve. Crne rupe su vredan objekat koji pomaže u rešavanju ovih teorija. One su toliko guste da iskrivljuju trodimenzionalni prostor-vreme, ali mi ih posmatramo zbog njihove matematičke veze sa česticama, efektivno projektovanim kroz dvodimenzionalni prostor.
Jedan od matematičkih alata koji se koristi za predstavljanje teorije čestica poznati su kao modeli kvantne matrice. Rešavanje ovih modela bi pokazalo da matematika koja predstavlja teoriju čestica može podjednako da predstavlja gravitaciju.
Ali njihovo rešavanje je težak problem. Modeli su u osnovi blokovi brojeva koji predstavljaju čestice. Oni se rešavaju pronalaženjem najbolje konfiguracije čestica koje predstavljaju najniže energetsko stanje sistema.
Kvantni računari
Da bi pronašao rešenje, tim je koristio kvantna kola - što je ekvivalentno protresanju kante peska da bi se izravnao vrh - i pokrenuo sistem kroz specijalnu neuronsku mrežu da pronađe talasnu funkciju matrice sa najnižom mogućom energijom.
Problem je u tome što većina modernih kvantnih kola nisu dovoljno moćna da reše ove modele ako su previše komplikovani, pa su dr Rinaldi i njegov tim morali da razviju izuzetno jednostavan način da bi dokazali da njihov pristup funkcioniše. Kako se tehnologija razvija, nadaju se da će istraživači moći da reše još komplikovanije matrične modele.
"Pošto su ove matrice jedan od mogućih prikaza za posebnu vrstu crne rupe, ako saznamo kako su matrice raspoređene i koja su njihova svojstva, možemo saznati, na primer, kako crna rupa izgleda iznutra", dodao je dr. Rinaldi.
"Šta je crna rupa? Odakle dolazi? Odgovor na ova pitanja bio bi korak ka ostvarenju kvantne teorije gravitacije", rekao je on.
On je dodao da su rezultati pružili važno merilo za budući rad na kvantnom računarstvu i algoritmima mašinskog učenja koje istraživači mogu da koriste da istraže kvantnu gravitaciju kroz ideju holografskog dualiteta.
(Mondo)