우주 하드 드라이브와 마찬가지로 블랙홀은 데이터 트로브를 소형 공간으로 포장합니다. 그러나 1974 년 스티븐 호킹 (Stephen Hawking) 이이 조밀 한 극도의 중력 영역이 열을 막고 사라지는 것으로 계산 된 이래로 저장된 정보의 운명은 물리학자를 괴롭 혔습니다.
문제는 이것입니다. 양자 역학의 법칙은 블랙홀에 빠진 것에 대한 기록을 포함하여 과거에 대한 정보가 결코 잃어버린 적이 없다고 주장합니다. 그러나 호킹의 계산은 이것과 모순되었습니다. 그는 양자 역학과 Albert Einstein의 중력 이론을 블랙홀 주변의 공간에 적용했으며 양자 지터는 블랙홀이 정보를 제공하지 않고 완벽하게 무작위로 방사선을 방출하게한다는 것을 발견했습니다. 이런 일이 발생함에 따라 블랙홀이 줄어들고 결국 사라집니다.
그러나 그 정보가 사라지는가, 양자 역학이 잘못 되었습니까? 아니면 아인슈타인의 이론에 문제가 있습니까? 강제로 선택할 때, 많은 물리학 자들은 양자 규칙을지지하고 블랙홀의 방사선에서 정보가 탈출한다고 의심합니다.이 경우에는 무작위가 아닙니다. 정보가 어떻게 나오는지 알아내는 것은 아인슈타인의 이론을 지나서보다 완전한 양자 이론에 대한 방법을 지적해야합니다. 그러나이“블랙홀 정보 역설”으로 45 년간의 어려움을 겪은 후, 아무도 호킹의 계산에서 의심되는 잘못을 지적하지 않았습니다.
그러나 몇몇 블랙홀 물리학 자들은 그들이 솔루션을 닫을 수 있다고 생각했다. 연구원조차도 최근 논문에서 탐구하는 수학의 신체적 영향을 완전히 파악하지 못합니다. 그러나 추상 수학적 실에서, 그들과 다른 사람들은 갇힌 데이터의 탈출 경로 인 블랙홀 내부의 다리의 개요를 봅니다. 그들은 더 높은 차원에서 블랙홀을 감시하기위한 불완전하게 이해 된 기술을 사용 하여이 숨겨진 길을 찾았습니다.
뉴저지 주 프린스턴의 IAS (Institute for Advanced Study)의 물리학자인 Ahmed Almheiri는 최근 논문을 공동 저술 한“마법”이라고 말했다. "우리는 관점의 변화가 작동한다는 것을 증명하는 방법을 알고 있습니다."그러나 우리는 왜 이런 일이 일어나고 있는지에 대한 완전히 이해하지 못합니다. "
.버클리 캘리포니아 대학교의 물리학 자이자 정보 역설에 관한 전문가 인 라파엘 부스 소 (Raphael Bousso)는 새로운 작품에 대해 다음과 같이 말했습니다.
새로운 개발의 핵심 인 Dimension-Hopping 기술을 홀로그래피라고합니다. 평평한 스티커에서 튀어 나오는 신용 카드 홀로그램과 마찬가지로 블랙홀과 같은 시스템은 두 가지 방식으로 볼 수 있습니다. 중력이 너무 강한 공간의 양으로 블랙홀에 대한 친숙한 전망이 있으며 시공간의 직물은 너무 가파르게 내부로 구부러져 빛조차도 올라갈 수 없습니다. 대안 적으로, 블랙홀은 중력이없는 양자 입자의 평평한 시스템으로부터 홀로그램 투영으로 생각 될 수있다. 1997 년 IAS의 물리학 자 Juan Maldacena 가이 이원성을 발견 한 후, 물리학 자들은 이러한 보완 각도에서 많은 신비를 들여다 보았다. 그들은 이제 홀로그램 접근법을 사용하여 블랙홀을 통해 정보의 흐름을 추적하려고 시도하고 있습니다.
먼저, 5 월에 나타난 한 쌍의 논문은 블랙홀의 정보 내용이 객체가 나이가 들수록 어떻게 변하는 지 분석했습니다. 이 논문 중 하나에서 Almheiri와 공동 저자는 양자 입자의 1 차원 시스템과 동등한 2 차원에서 단순화 된 중력 블랙홀을 고려했습니다. 그들은 처음에는 블랙홀이 문제가 발생하여 더 커짐에 따라 정보 내용이 증가한다는 것을 발견했습니다. 그러나 노년기에는 방사선이 데이터를 다시 뱉어 내기 시작하면 정보 내용이 감소하여 호킹의 설명에서 분기됩니다. 스탠포드 대학교의 Geoffrey Penington도 독립적으로 비슷한 결론을 내 렸습니다. 이 논문은 정보가 블랙홀을 안전하게 탈출해야한다는 기존의 지혜를 재현하는 새로운 방법을 발견했지만, 그들이 어떻게 그렇게하는지 또는 호킹의 수학이 어디에서 잘못되었는지 설명하는 데 부족하지 않았습니다.
.8 월 말에 온라인으로 게시 된 최신 논문은 더 나아가 호킹의 수학에 대해 새로운 방법을 제공합니다.
홀로 그래퍼는 일반적으로 중력으로 가득 찬 볼륨에서 양자 플랫 랜드까지 일방 통행 거리를 걷는데, 여기서 수학이 더 쉬워집니다. 그러나이 새로운 작품에서 Almheiri, Maldacena 및 그들의 IAS 공동 작업자 Raghu Mahajan과 Wing Zhao는 두 가지 방법으로 산책을 시도했습니다.
그들은 2D 블랙홀을 가져 와서 두 가지 요소의 두 가지 요소를 별도로 고려했습니다. 그 내부의 문제와 그 문제에 의해 생성 된 중력. 이전과 같이, 그들은 2D 중력을 1D 양자 입자의 홀로그램으로 보았다. 그러나 그들은 블랙홀의 문제를 두 번째 홀로그램의 평평한 부분처럼 취급 하여이 2D 양자 입자가 3D 이미지로 튀어 나왔습니다. 이 전략은 inception 을 만들었습니다 -홀로그램 내의 홀로그램. Almheiri는“정말 미친 것 같았습니다. 그러나 우리는 기회를 잡았습니다.”
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연구원들은 정보가 2D의 블랙홀 내부에 갇힌 것처럼 보였지만, 홀로그램이 페이지에서 튀어 나온 후 블랙홀 내부의 일부가 외부의 일부에 기하학적으로 연결되어 정보를위한 탈출 경로를 제공한다는 것을 발견했습니다. 결과적으로, 나가는 블랙홀 방사선은 간단한 실험을하는 통과 우주 비행사에게 무작위로 보일 수 있지만, 엄격한 연구는 미묘하게 숨겨진 정보를 보여줄 것이라고 말했다.
블랙홀의 내부와 외부 사이의 홀로그램 연결은 두 사람을 고려하여 정보 역설을 해결 해야하는 오래된 직감을지지합니다. Penington은“그들은 그 규칙에 찬성하여 매우 중요한 새로운 증거를 제공하고 있습니다.
그러나 전문가들은 고차원 다리가 정보를 내놓을 수 있지만 방사선에서 어떻게 인코딩되는지에 대한 자세한 설명은 여전히 부족하다고 강조합니다. 5 월 간행물에서 Almheiri와 함께 일한 Massachusetts Institute of Technology의 물리학자인 Netta Engelhardt는“이것은 방사선 측면에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 이론적 이해의 시작입니다.
3D 뷰는 또한 2D 블랙홀이 왜 호킹의 계산에서 분기되는지를 명확하게하는 데 도움이됩니다. 이론가들은 3D 홀로그램의 관련 기하학적 표면의 영역을 측정함으로써 블랙홀의 정보 내용의 변화를 추적했다. 가장 작은 표면의 면적은 정보 내용을 제공합니다. 그러나이 표면이 자라면서 두 번째 표면은 결국 가장 작은 것으로 대체합니다. 첫 번째 표면을 계속 추적하면 Hawking의 오류가 발생하지만 두 번째 표면으로 전환하면 블랙홀에 포함 된 정보가 떨어지기 시작 함을 보여줌으로써 수학이 수정됩니다.
이런 식으로 홀로그램 내의 홀로그램은 2D 블랙홀 정보에 어떤 일이 발생하는지에 대한 원하는 답변을 제공합니다. 대부분의 전문가들은 추론이 정확하다면 우리 우주와 같은 고차원 블랙홀로이어야한다고 가정합니다. 그러나 일반적인 관심사는 저자 가이 추상 계산에 너무 많은 의미를 읽고 있다는 것입니다.
산타 바바라 (Santa Barbara)의 물리학 자, 알름 헤이리 (Almheiri), 엥겔 하르트 (Engelhardt), 헨리 맥스 필드 (Henry Maxfield)와 함께 스프링 페이퍼에서 일한 Don Marolf는 이전 논문의 주장을 보여주는 구체적인 모델로 새로운 작품을 칭찬했습니다. 그러나 Marolf는 홀로그래피가 Almheiri와 Maldacena Hope만큼 현명하지 않을 수 있다고 걱정합니다. 많은 다른 경로에서 차원들 사이를 뛰어 넘을 수 있기 때문입니다. 새 논문에서 발견 된 경로는 효과가있는 것처럼 보이지만 Marolf는 다른 홀로그램 구성이 동의하지 않을 것이라고 경고합니다. 이런 이유로 그는“우리는 홀로그래피를 마법의 블랙 박스로 불러도이 2D 이론에 내재 된 일을 할 수 있기를 원합니다.”
.실제로, 진행중인 작업에서 Almheiri의 팀과 다른 많은 그룹은 추가 차원의 목발에 기대지 않고 홀로그램 증거와 동일한 결론에 도달하기를 희망한다는 더 기초적인 설명을 추구하고 있습니다.
.그러나 멋진 홀로그래피 트릭이 서 있지 않더라도 블랙홀 연구자들은 호킹의 정보 역설이 알려진 물리학의 경계로 이송 할 수 있다는 흥분을 표현합니다. Bousso는“우리가 찾고있는 양자 중력 [이론]은‘여기에 드래곤이 되라’라는지도에서 드래곤은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 가깝습니다.
이 기사는 Investigacionyciencia.es 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다 .
