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黑洞里面有什么?物理学家使用量子计算、机器学习来找出

时间:2023-03-19 14:42:03 科技观察

根据BGR,最近发表在《?PRX Quantum》期刊上的一项研究对黑洞内部进行了更深入的研究。也是为了更好地理解“全息二元性”的思想。“全息对偶性”是一种数学猜想,试图将粒子理论及其相互作用与引力理论联系起来。从本质上讲,“全息二象性”理论认为引力论和粒子论是等价的。至少,在数学上。所以在引力理论中数学上发生的事情也发生在粒子理论中。在大多数情况下,这些理论描述了不同的维度。然而,引力描述了三个维度,而粒子理论只包括两个维度。研究人员希望探索这个想法将有助于他们了解黑洞内部发生的事情。密歇根大学研究科学家EnricoRinaldi在新研究中关注这两种理论。“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,没有引力,只有粒子,”他说。“将这两种不同的理论联系起来是物理学中一个长期存在的问题——自上个世纪以来人们一直在努力做到这一点。”通过连接这两种理论,并使用量子矩阵模型,Rinaldi和研究的其他成员能够检测到全息对偶性。他们的想法是将我们对粒子理论的了解与我们对引力的了解结合起来。首先,他们使用了一个由数字块组成的简单矩阵模型。这是量子计算机的标准框架,其中粒子理论由一维字符串表示。这些通常可以帮助研究人员找到基态,Rinaldi说这很重要,因为它可以让你从中创造出东西。使用他们制作的模型,研究人员能够描述引力在黑洞内部的样子。宇宙真的是全息图吗?是和不是。当您想到全息图时,您可能会想到《星球大战》等科幻电影中的全息通讯器。不过,在这种情况下,里纳尔迪和他的合著者指的是黑洞内部与外部相遇的方式。因为黑洞的内部根据引力理论运作,所以它在三个维度上表示为穿过它的时空。然而,从表面上看,黑洞似乎是二维的。这使它具有全息外观,因为我们看不到它是三维物体。那是因为粒子理论不适用于三个维度。因此,有人提出,宇宙的其他部分也可能以这种方式运作。但是,目前没有证据表明情况确实如此。