کوانتوم مکانیک‌

‍ 💢holographic principle
• Part 5

🔺پارادوکس اطلاعات سیاهچاله

محاسبات هاوکینگ نشان داد که تابشی که سیاهچاله ها منتشر می کنند به هیچ وجه به ماده ای که آنها جذب می کنند مرتبط نیست. تابش پرتوهای نور خروجی دقیقاً از لبه سیاهچاله شروع می شود و زمان زیادی را در نزدیکی افق می گذراند، این در حالی که ماده در حال فرود تنها کمی دیرتر به افق می رسد. جرم/انرژی ورودی و خروجی (درون رو و بیرون رو ) تنها زمانی که از کنار یکدیگر عبور می کنند با هم برهمکنش دارند. غیرممکن است که وضعیت خروجی کاملا توسط اندک پراکندگی باقیمانده  تعیین شود.

هاوکینگ این را چنین تفسیر کرد که وقتی سیاه‌چاله‌ها فوتون‌هایی را در حالت مطلقی که توسط یک تابع موج توصیف می‌شود جذب می‌کنند، فوتون‌های جدید را در حالت مخلوط حرارتی که توسط یک ماتریس چگالی توصیف می‌شود، بازتابش می‌کنند. این بدان معناست که مکانیک کوانتومی باید اصلاح شود، زیرا در مکانیک کوانتومی، حالاتی که برهم نهاده Superposition با دامنه‌های احتمالی هستند هرگز به حالت‌های میکس  احتمالات مختلف تبدیل نمی شوند.

جرارد تی هوفت که از این پارادوکس ناراحت بود، انتشار تابش هاوکینگ را با جزئیات بیشتری تحلیل کرد. او خاطرنشان کرد که وقتی تابش هاوکینگ فرار می کند، راهی وجود دارد که ذرات ورودی می توانند ذرات خروجی را تغییر دهند. میدان گرانشی آن‌ها افق سیاه‌چاله را تغییر شکل می‌دهد، و افق تغییر شکل‌یافته می‌تواند ذرات خروجی متفاوتی نسبت به افق تغییرشکل نداده تولید کند. هنگامی که یک ذره به یک سیاهچاله می افتد، نسبت به یک ناظر خارجی تقویت boost می شود و میدان گرانشی آن فرمی یونیورسال به خود می گیرد.  جرارد تی هوفت  نشان داد که این میدان یک عبارت لگاریتمی به فرم tent-pole  در افق یک سیاهچاله ایجاد می کند و مانند یک سایه، عبارت لگاریتمی  توصیفی جایگزین از مکان و جرم ذره است. برای یک سیاهچاله کروی spherical چهار بعدی بدون بار، تغییر شکل افق شبیه به نوع تغییر شکلی است که گسیل و جذب ذرات را در یک  جهان-صفحه نظریه ریسمان توصیف می کند. از آنجایی که تغییر شکل‌های روی سطح تنها اثر ذره ورودی است، و از آنجایی که این تغییر شکل‌ها باید ذرات خروجی را کاملاً تعیین کنند، تی هوفت معتقد بود که توصیف صحیح سیاه‌چاله با نوعی نظریه ریسمان است.

این ایده توسط لئونارد ساسکیند، که به طور مستقل هولوگرافیک را نیز توسعه می داد، دقیق تر بیان شد. ساسکیند استدلال کرد که نوسان Oscillation افق یک سیاهچاله   از هر دو ماده در حال سقوط و خروج توصیف کاملی ست ، زیرا نظریه جهان صفحه  نظریه ریسمان دقیقاً چنین توصیفی از هولوگرافیک بود. در حالی که ریسمان های کوتاه آنتروپی صفر دارند، او می‌توانست حالت‌های ریسمانی بلند و  برانگیخته را با سیاه‌چاله‌های معمولی شناسایی کند. این یک پیشرفت عمیق بود زیرا نشان داد که ریسمان ها از نظر سیاهچاله ها تفسیر کلاسیکی دارند.

💢@higgs_field

Telegram

attach 📎

www.tgoop.com/phys_Q/8654

750 viewsDec 3, 2022 at 20:29

‍ 💢holographic principle
• Part 5

🔺پارادوکس اطلاعات سیاهچاله

محاسبات هاوکینگ نشان داد که تابشی که سیاهچاله ها منتشر می کنند به هیچ وجه به ماده ای که آنها جذب می کنند مرتبط نیست. تابش پرتوهای نور خروجی دقیقاً از لبه سیاهچاله شروع می شود و زمان زیادی را در نزدیکی افق می گذراند، این در حالی که ماده در حال فرود تنها کمی دیرتر به افق می رسد. جرم/انرژی ورودی و خروجی (درون رو و بیرون رو ) تنها زمانی که از کنار یکدیگر عبور می کنند با هم برهمکنش دارند. غیرممکن است که وضعیت خروجی کاملا توسط اندک پراکندگی باقیمانده  تعیین شود.

هاوکینگ این را چنین تفسیر کرد که وقتی سیاه‌چاله‌ها فوتون‌هایی را در حالت مطلقی که توسط یک تابع موج توصیف می‌شود جذب می‌کنند، فوتون‌های جدید را در حالت مخلوط حرارتی که توسط یک ماتریس چگالی توصیف می‌شود، بازتابش می‌کنند. این بدان معناست که مکانیک کوانتومی باید اصلاح شود، زیرا در مکانیک کوانتومی، حالاتی که برهم نهاده Superposition با دامنه‌های احتمالی هستند هرگز به حالت‌های میکس  احتمالات مختلف تبدیل نمی شوند.

جرارد تی هوفت که از این پارادوکس ناراحت بود، انتشار تابش هاوکینگ را با جزئیات بیشتری تحلیل کرد. او خاطرنشان کرد که وقتی تابش هاوکینگ فرار می کند، راهی وجود دارد که ذرات ورودی می توانند ذرات خروجی را تغییر دهند. میدان گرانشی آن‌ها افق سیاه‌چاله را تغییر شکل می‌دهد، و افق تغییر شکل‌یافته می‌تواند ذرات خروجی متفاوتی نسبت به افق تغییرشکل نداده تولید کند. هنگامی که یک ذره به یک سیاهچاله می افتد، نسبت به یک ناظر خارجی تقویت boost می شود و میدان گرانشی آن فرمی یونیورسال به خود می گیرد.  جرارد تی هوفت  نشان داد که این میدان یک عبارت لگاریتمی به فرم tent-pole  در افق یک سیاهچاله ایجاد می کند و مانند یک سایه، عبارت لگاریتمی  توصیفی جایگزین از مکان و جرم ذره است. برای یک سیاهچاله کروی spherical چهار بعدی بدون بار، تغییر شکل افق شبیه به نوع تغییر شکلی است که گسیل و جذب ذرات را در یک  جهان-صفحه نظریه ریسمان توصیف می کند. از آنجایی که تغییر شکل‌های روی سطح تنها اثر ذره ورودی است، و از آنجایی که این تغییر شکل‌ها باید ذرات خروجی را کاملاً تعیین کنند، تی هوفت معتقد بود که توصیف صحیح سیاه‌چاله با نوعی نظریه ریسمان است.

این ایده توسط لئونارد ساسکیند، که به طور مستقل هولوگرافیک را نیز توسعه می داد، دقیق تر بیان شد. ساسکیند استدلال کرد که نوسان Oscillation افق یک سیاهچاله   از هر دو ماده در حال سقوط و خروج توصیف کاملی ست ، زیرا نظریه جهان صفحه  نظریه ریسمان دقیقاً چنین توصیفی از هولوگرافیک بود. در حالی که ریسمان های کوتاه آنتروپی صفر دارند، او می‌توانست حالت‌های ریسمانی بلند و  برانگیخته را با سیاه‌چاله‌های معمولی شناسایی کند. این یک پیشرفت عمیق بود زیرا نشان داد که ریسمان ها از نظر سیاهچاله ها تفسیر کلاسیکی دارند.

💢@higgs_field

BY کوانتوم مکانیک‌