[新聞]宇宙是全像圖嗎?觀察黑洞內部表明它可

作者: jackliao1990 (jack)   2022-02-16 18:32:59
1.媒體來源:
外媒skynews
2.記者署名:
Alexander Martin
3.完整新聞標題:
Is the universe a hologram? Looking inside a black hole suggests it might be
4.完整新聞內文:
物理定律阻止我們觀察黑洞事件視界的內部,它基本上是不可看透的,即使是光也無法逃脫
它。
但在一項新研究中,密西根大學的物理學家提出了一種技術來做到這點,他的發現可能有助
於解決科學中最具挑戰性的問題之一。
這項發表在PRX Quantum雜誌上的研究甚至增加了宇宙全像圖理論的份量。
等等,宇宙是全像圖?
宇宙是全像圖的想法被誤解為理論物理學等同於柏拉圖的洞穴-這是一個述說人類無法真正
感知現實的古老寓言,也許部分原因是《駭客任務》等電影的流行。
這個理論的正式名稱為全像對偶性,實際上是一個數學模型,可以調和科學最大難題之一。
"在愛因斯坦的廣義相對論中,沒有粒子,只有時空。在粒子物理學的標準模型中,沒有重
力,只有粒子,"密西根大學研究科學家Enrico Rinaldi解釋說。
"將這兩種不同理論聯繫起來是物理學的一個長期存在的問題,也是自上個世紀以來人們一
直在努力做的事"該論文作者之一Rinaldi博士補充道。
什麼是全像對偶性?
全像對偶性表明,引力理論和粒子理論在數學上是等價的。問題是引力理論需要三個維度,
而粒子理論只有兩個維度。
黑洞是對於調和這些理論來說很有價值的物體。它們是如此密集以至於它們扭曲了三維時空
,然而我們能觀察到它們,因為它們與粒子的數學有聯繫-通過二維空間有效地投射出來。
量子矩陣模型是用於表示粒子理論的數學工具。求解這些模型會發現,表徵粒子理論的數學
可以同樣表徵重力。
但是量子矩陣模型的求解是個難題。這些模型基本上是表示粒子的數字塊,揭開它們時需要
找到粒子的最佳配置以表示系統的最低能量態。
量子電腦
為了找到模型的解,該團隊使用量子電路 - 相當於搖晃一桶沙子以弄平頂部,並通過一個
特殊的神經網路來運行系統,以找到具有最低能量矩陣的波函數。
問題在於,如果這些模型太複雜,大多數現代量子電路都不夠強大,無法求解這些模型,因
此Rinaldi博士和他的團隊不得不開發一種非常簡單的電路來證明他們的方法有效。
隨著技術的發展,他們希望研究人員能夠解開更複雜的矩陣模型。
"因為這些矩陣是特殊黑洞的一種可能表達式,如果我們知道矩陣如何排列以及它們的性質
,我們就可以知道黑洞內部的樣子"Rinaldi博士補充道。
黑洞的事件視界是什麼?它來自哪裡?這些問題的回答將是邁向量子引力理論的一大步,"
他說。
他補充說,這些結果為量子計算和機器學習演算法的未來工作提供了重要基準,科學家可以
通過全像對偶性的概念來探索量子引力。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://tinyurl.com/2zv3dm6r
6.備註
https://journals.aps.org/prxquantum/pdf/10.1103/PRXQuantum.3.010324

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