[新闻]宇宙是全像图吗?观察黑洞内部表明它可

楼主: jackliao1990 (jack)   2022-02-16 18:32:59
1.媒体来源:
外媒skynews
2.记者署名:
Alexander Martin
3.完整新闻标题:
Is the universe a hologram? Looking inside a black hole suggests it might be
4.完整新闻内文:
物理定律阻止我们观察黑洞事件视界的内部,它基本上是不可看透的,即使是光也无法逃脱
它。
但在一项新研究中,密西根大学的物理学家提出了一种技术来做到这点,他的发现可能有助
于解决科学中最具挑战性的问题之一。
这项发表在PRX Quantum杂志上的研究甚至增加了宇宙全像图理论的份量。
等等,宇宙是全像图?
宇宙是全像图的想法被误解为理论物理学等同于柏拉图的洞穴-这是一个述说人类无法真正
感知现实的古老寓言,也许部分原因是《骇客任务》等电影的流行。
这个理论的正式名称为全像对偶性,实际上是一个数学模型,可以调和科学最大难题之一。
"在爱因斯坦的广义相对论中,没有粒子,只有时空。在粒子物理学的标准模型中,没有重
力,只有粒子,"密西根大学研究科学家Enrico Rinaldi解释说。
"将这两种不同理论联系起来是物理学的一个长期存在的问题,也是自上个世纪以来人们一
直在努力做的事"该论文作者之一Rinaldi博士补充道。
什么是全像对偶性?
全像对偶性表明,引力理论和粒子理论在数学上是等价的。问题是引力理论需要三个维度,
而粒子理论只有两个维度。
黑洞是对于调和这些理论来说很有价值的物体。它们是如此密集以至于它们扭曲了三维时空
,然而我们能观察到它们,因为它们与粒子的数学有联系-通过二维空间有效地投射出来。
量子矩阵模型是用于表示粒子理论的数学工具。求解这些模型会发现,表征粒子理论的数学
可以同样表征重力。
但是量子矩阵模型的求解是个难题。这些模型基本上是表示粒子的数字块,揭开它们时需要
找到粒子的最佳配置以表示系统的最低能量态。
量子电脑
为了找到模型的解,该团队使用量子电路 - 相当于摇晃一桶沙子以弄平顶部,并通过一个
特殊的神经网络来运行系统,以找到具有最低能量矩阵的波函数。
问题在于,如果这些模型太复杂,大多数现代量子电路都不够强大,无法求解这些模型,因
此Rinaldi博士和他的团队不得不开发一种非常简单的电路来证明他们的方法有效。
随着技术的发展,他们希望研究人员能够解开更复杂的矩阵模型。
"因为这些矩阵是特殊黑洞的一种可能表达式,如果我们知道矩阵如何排列以及它们的性质
,我们就可以知道黑洞内部的样子"Rinaldi博士补充道。
黑洞的事件视界是什么?它来自哪里?这些问题的回答将是迈向量子引力理论的一大步,"
他说。
他补充说,这些结果为量子计算和机器学习算法的未来工作提供了重要基准,科学家可以
通过全像对偶性的概念来探索量子引力。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://tinyurl.com/2zv3dm6r
6.备注
https://journals.aps.org/prxquantum/pdf/10.1103/PRXQuantum.3.010324

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