Черната дупка може да е холограма. Всъщност цялата Вселена може да бъде холограма. Поне това е част от идеята зад скорошно проучване, публикувано в списанието PRX Quantum.
Изследването е по-задълбочен поглед върху това, което има вътре в една черна дупка. Това също е опит да се разбере по-добре идеята за холографска дуалност. Холографската дуалност е математическа хипотеза, която се опитва да свърже теориите за частиците и техните взаимодействия и теорията на гравитацията. Това е интересна идея, дори и да звучи малко невероятно.
По същество холографската дуалност приема, че теорията на гравитацията и теорията на частиците са еквивалентни. Поне математически. Така, това което се случва математически в теорията на гравитацията, се случва и в теорията на частиците. В по-голямата си част двете теории описват различни измерения. Гравитацията обаче описва три измерения, докато теорията на частиците се състои само от две измерения. Учените се надяват, че изследването на тази идея може да им помогне да разберат какво има вътре в една черна дупка.
Енрико Риналди, изследовател от Мичиганския университет, се фокусира върху тези две теории в новото изследване.
„В Общата теория на относителността на Айнщайн няма частици – има просто пространство-време. А в Стандартния модел на физиката на елементарните частици няма гравитация, има само частици“, казва той. „Свързването на двете различни теории е дългогодишен проблем във физиката – нещо, което хората се опитват да направят от миналия век.“
Чрез свързване на тези две теории и използване на квантови матрични модели, Риналди и другите членове на изследването успяват да изследват холографската дуалност. Идеята е да се комбинира това, което се знае за теорията на частиците и това, което се знае за теорията на гравитацията. За начало те използват просто матрични модели, съставени от блокове от числа. Това е стандартна рамка, използвана в квантовите компютри, където теорията на частиците е представена от едномерни струни. Те обикновено помагат на изследователите да намерят основното състояние, което Риналди казва, че е важно, защото ви позволява да създавате неща от него.
Използвайки моделите, които правят, изследователите успяват да опишат как изглежда гравитацията вътре в черна дупка.
Наистина ли Вселената е холограма? Да и не. Когато мислите за холограма, вероятно се сещате за холографски комуникатори от научнофантастични филми като Междузвездни войни. В този случай обаче това, което Риналди и неговите съавтори имат предвид, е начинът, по който вътрешната част на черната дупка се среща с външната. Тъй като вътрешността на черна дупка работи на базата на теорията на гравитацията, тя е представена в 3D пространство, докато пространство-времето се движи през нея.
На повърхността обаче черната дупка изглежда двуизмерна. Това й придава холографски вид, защото не я виждаме като 3D обект. Това е така, защото теорията на частиците не работи в три измерения. Някои вярват, че останалата част от Вселената може да работи по подобен начин. За съжаление, няма текущи доказателства, които да доказват, че това всъщност е така.
