Фаєрвол (фізика)

Фаєрвол чорної діри — гіпотетичне явище, коли спостерігач, що потрапляє в чорну діру, стикається з квантами високої енергії на горизонті подій (або поблизу нього). Феномен «фаєрволу»[невідомий термін] запропонували 2012 року фізики Ахмед Алмхейрі, Дональд Марольф, Джозеф Полчинскі та Джеймс Саллі[1] як можливе рішення очевидної неузгодженості у комплементарності чорних дір. Пропозицію іноді називають фаєрволом AMPS,[2] як акронім авторів публікації 2012 року. Застосування фаєрволу для усунення цієї невідповідності залишається суперечливим, оскільки фізики, що вивчають високі енергії, розділились усвоєму ставленні до фаєрволу як розв'язку парадоксу.[3] Спостереження LIGO 2016 року надали дуже попередні докази існування фаєрволу або іншого явища, яке в крайніх випадках, здається, порушує теорію відносності.[4]

Мотивуючий парадокс

Згідно з квантовою теорією поля у викривленому просторі-часу, кожен випадок випромінювання Гокінга являє собою дві взаємно сплутані частинки. Одна частинка полишає чорну діру як квант випромінювання Гокінга; другу частинку поглинає чорна діра. Припустимо, чорна діра утворилась у скінчений час у минулому і повністю випарується у певний скінчений час у майбутньому. Тоді вона випустить лише скінчену кількість інформації, закодовану в межах випромінювання Гокінга. Припустимо, що за час більше половини інформації вже було випущено. Згідно з дослідженнями фізиків, таких як Дон Пейдж[5][6] і Леонард Сасскінд, вихідна частинка, що виділяється у час має бути сплутана з усім випромінюванням Гокінга, що було випромінено чорною дірою раніше. Це створює парадокс: принцип, який називається «моногамією заплутаності», вимагає, що, як і будь-яка квантова система, вихідна частка не може бути повністю сплутана одночасно з двома незалежними системами; однак тут, як видається, вихідна частинка є сплутаною як з частинкою, що опускається у чорну діру, так і незалежно з колишнім випромінюванням Гокінга.[3]

Для розв'язку парадоксу, фізики можуть зрештою бути змушені відмовитися від однієї з трьох перевірених часом теорій: принципу еквівалентності Ейнштейна, унітарності або існуючої квантової теорії поля.[7]

Розв'язок парадоксу за допомогою «фаєрволу»

Деякі вчені припускають, що сплутаність між часткою, що тікає, і часткою, що падає на чорну діру, має якось негайно розриватися. Розрив цієї сплутаності вивільнює величезну кількість енергії, створюючи тим розпечений «фаєрвол чорної діри» на горизонті подій. Це рішення вимагає порушення принципу еквівалентності Ейнштейна, який стверджує, що вільне падіння не відрізняється від плавання в порожньому просторі. Припущення про таке порушення було охарактеризовано науковою спільнотою як «обурливе»; один теоретик скаржився, що «фаєрвол просто не може з'явитися в порожньому просторі, так само, як цегляна стіна не може раптово з'явитися в порожньому полі, і вдарити вас по обличчю».[3]

Розв'язки парадоксу без фаєрволу

Деякі вчені припускають, що між випромінюваною часткою і попереднім випромінюванням Хокінга насправді немає сплутаності. Такий розв'язок вимагав би втрати інформації у чорній дірі, суперечливого порушення унітарності.[3]

Інші вчені, такі як Стів Гіддінгс, пропонують модифікувати квантову теорію поля таким чином, щоб сплутаність поступово втрачалася по мірі розділення частинок, що втікають і падають на чорну діру, що призводило до більш поступового вивільнення енергії всередині чорної діри, і, отже, не створювало фаєрвол.[3]

Хуан Мальдасена і Леонард Сасскінд запропонували в ER = EPR(інші мови), що частинки, які втікають та падають, так чи інакше пов'язані з червоточинами, а тому не є незалежними системами; однак, з 2013 року ця гіпотеза все ще залишається «роботою, що триває».[8][9]

Уявлення про волохатої кульки (fuzzball) вирішує дилему, замінюючи вакуум «без волосся» стрункою квантовим станом, таким чином явно зв'язуючи будь-яке випромінююче випромінювання Хокінга з історією утворення чорної діри.[10][11]

У січні 2014 року Стівен Гокінг отримав широкомасштабне висвітлення у ЗМІ з неофіційною пропозицією[12] замінити горизонт подій чорної діри «видимим горизонтом», де речовина, яка падає, спочатку зупиняється, а потім звільняється; однак, деякі вчені висловили нерозуміння щодо того, що саме пропонується і як ця пропозиція розв'яже парадокс.[13]

Теорія Ейнштейна — Картана виключає такі сингулярності, як великий вибух і чорні діри.

Характеристики та виявлення

Фаєрвол буде існувати на горизонті подій чорної діри і буде невидимим для спостерігачів за межами горизонту подій. Матерія, що проходить через горизонт подій у чорну діру, негайно буде «повністю спалена» завдяки довільно гарячому «киплячому вирі частинок» у фаєрволі.[3]

При злитті двох чорних дір, характеристики фаєрволі (якщо такі є) можуть залишати відбиток на вихідному гравітаційному випромінюванні як «відлуння», коли хвилі відскакують в околі нечіткого горизонту подій. Очікувана кількість таких відлунь теоретично неясна, оскільки зараз фізики ще не мають хорошої фізичної моделі фаєрволів. У 2016 році космолог Ніяеш Афшорді та інші виявили попередні ознаки існування такого відлуння в даних першого злиття чорних дір, виявлених LIGO; Ашфорді підрахував, що, якщо патерни є наслідком випадкового шуму, то шанс побачити такі відлуння лише близько 1 на 270. Протягом наступних двох років гіпотеза нульового «випадкового шуму» має бути більш твердо підтверджена або відхилена, по мірі того, як додаткові дані накопичуються LIGO. Якщо це буде підтверджено, це відлуння були б вагомим доказом на користь існування фаєрволу, волохатої кульки або іншої нової версії порушення класичної загальної теорії відносності на горизонті подій.[4]

Див. також

Примітки

  1. ↑ Almheiri, Ahmed; Marolf, Donald; Polchinski, Joseph; Sully, James (11 лютого 2013). Black holes: complementarity or firewalls?. Journal of High Energy Physics. 2013 (2): 62. arXiv:1207.3123. Bibcode:2013JHEP...02..062A. doi:10.1007/JHEP02(2013)062. 
  2. ↑ Borun D. Chowdhury, Andrea Puhm, "Decoherence and the fate of an infalling wave packet: Is Alice burning or fuzzing?", Phys. Rev. D 88, 063509 (2013)
  3. ↑ а б в г д е Astrophysics: Fire in the hole!
  4. ↑ а б Mera;o, Zeeya (2016). LIGO black hole echoes hint at general-relativity breakdown. Nature. 540. doi:10.1038/nature.2016.21135. 
  5. ↑ Page, Don N. (1993). Information in black hole radiation. Phys. Rev. Lett. 71 (23): 3743—3746. arXiv:hep-th/9306083. Bibcode:1993PhRvL..71.3743P. doi:10.1103/PhysRevLett.71.3743. PMID 10055062. 
  6. ↑ Page, Don N. (1993). Average entropy of a subsystem. Phys. Rev. Lett. 71 (9): 1291—1294. arXiv:gr-qc/9305007. Bibcode:1993PhRvL..71.1291P. doi:10.1103/PhysRevLett.71.1291. PMID 10055503. 
  7. ↑ Ouellette, Jennifer (21 грудня 2012). Black Hole Firewalls Confound Theoretical Physicists. Scientific American. Процитовано 29 жовтня 2013.  Originally published [Архівовано 2014-06-03 у Wayback Machine.] in Quanta, December 21, 2012.
  8. ↑ Overbye, Dennis (12 серпня 2013). A Black Hole Mystery Wrapped in a Firewall Paradox. New York Times. Процитовано 29 жовтня 2013. 
  9. ↑ The Firewall Paradox. New York Times. 12 серпня 2013. Процитовано 29 жовтня 2013. 
  10. ↑ S. Mathur (2009). "The information paradox: A pedagogical introduction", Class. Quantum Grav., Vol. 26 No. 22 (2009)
  11. ↑ Steven G. Avery, Borun D. Chowdhury, Andrea Puhm, "Unitarity and fuzzball complementarity: 'Alice fuzzes but may not even know it!'", JHEP 09 (2013) 012
  12. ↑ Hawking, Stephen (22 січня 2014). Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes.  {{cite arXiv}}: |arxiv= є обов'язковим параметром (довідка)
  13. ↑ Why some physicists aren't buying Hawking's new black hole theory. Christian Science Monitor. 29 січня 2014. Процитовано 15 березня 2014. 

Read other articles:

Ovoviviparità

Questa voce sugli argomenti riproduzione e zoologia è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Nascita di un serpente ovoviviparo L'ovoviviparità è un tipo di riproduzione di una specie animale in cui le uova sono incubate e si schiudono nell'organismo materno, senza che vi sia alcuna relazione nutritiva, come invece accade nella viviparità. Si riscontra in alcune specie di pesci, come gli squa...

 

Sophie Marceau

French actress Sophie MarceauMarceau at the 2012 Cabourg Film FestivalBornSophie Danièle Sylvie Maupu (1966-11-17) 17 November 1966 (age 57)Paris, FranceOccupationActressYears active1980–presentKnown forLa BoumBraveheartThe World Is Not EnoughPartnerAndrzej Żuławski (1985–2001)Children2AwardsSee below Sophie Marceau (French: [sɔfi maʁso]; born Sophie Danièle Sylvie Maupu, 17 November 1966) is a French actress. As a teenager, she achieved popularity with her de...

 

Centrelink

Federal social security program of the Australian Government Not to be confused with the American LGBT community centre organisation, CenterLink. For Centrelink payments or social security in Australia, see Social security in Australia. CentrelinkCentrelink office in Wagga Wagga, New South WalesAgency overviewFormed1997; 27 years ago (1997)PrecedingCommonwealth Services Delivery AgencyTypeProgramJurisdictionAustraliaMottoGiving You OptionsMinister responsibleBill Shorten, Mi...

Kysuca

RiverKysucaRiver Kysuca near Kysucké Nové Mesto after short summer stormPhysical characteristicsSource  • locationMaple Mountains, near Makov (Žilina Region, Slovakia) • elevation610 m (2,000 ft) Mouth  • locationVáh in Žilina • coordinates49°14′7″N 18°43′50″E / 49.23528°N 18.73056°E / 49.23528; 18.73056Length65.6 km (40.8 mi)Basin size1,038 km2 (401...

 

Sicilia

Para otros usos de este término, véase Sicilia (provincia romana). «Siciliana» redirige aquí. Para la apertura de ajedrez, véase Defensa siciliana. «Siciliana» redirige aquí. Para la danza, véase Siciliana (danza). SiciliaSəcəlia Región con estatuto especial BanderaEscudo Coordenadas 37°36′00″N 14°00′55″E / 37.599958333333, 14.015377777778Capital PalermoIdioma oficial italiano y sicilianoEntidad Región con estatuto especial • País Italia �...

 

صيادية

صياديهمعلومات عامةالمنشأ مصر النوع طبق سمك — طبق أرز المكونات الرئيسية سمك أرز بصل baharat (en) تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات الصيادية عباره عن صوصي يعد للأسماك. المكونات فلفل أخضر - بصل- طماطم- جوليان- صوص طماطم. طريقة العمل صوص الطماطم طماطم فريش (بندورة) صلصة طماطم بصل ...

Ogikubo Station

Railway and metro station in Tokyo, Japan Ogikubo Station荻窪駅The station forecourt on the north side of Ogikubo Station in September 2011General informationLocationSuginami, TokyoJapanOperated by JR East Tokyo Metro Line(s) ■ Chūō Main Line M Marunouchi Line Connections Bus terminalOther informationStation codeM-01, JC09, JB04HistoryOpened21 December 1891; 132 years ago (21 December 1891)LocationOgikubo StationLocation within Special wards of TokyoShow map of Special war...

 

José María Lasa

Questa voce sull'argomento calciatori spagnoli è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. José María Lasa Ibarguren Nazionalità  Spagna Calcio Ruolo Centrocampista Termine carriera 1984 CarrieraSquadre di club1 1966-1967Euskalduna? (?)1967-1968 CD Logroñés? (?)1968-1970 Real Valladolid52 (14)1970-1972 Granada58 (15)1972-1978 Athletic Bilbao177 (19)1978-1980 Real ...

 

對習近平的負面稱呼

习近平 习近平自2012年出任中共中央总书记成为最高领导人期间，因其废除国家主席任期限制、开启总书记第三任期、集权统治、公共政策与理念、知识水平和自述经历等争议，被中国大陸及其他地区的民众以其争议事件、个人特征及姓名谐音创作负面称呼，用以恶搞、讽刺或批评习近平。对习近平的相关负面称呼在互联网上已经形成了一种活跃、独特的辱包亚文化。 权力�...

Build–operate–transfer

Form of project financing Build–operate–transfer (BOT) or build–own–operate–transfer (BOOT) is a form of project delivery method, usually for large-scale infrastructure projects, wherein a private entity receives a concession from the public sector (or the private sector on rare occasions) to finance, design, construct, own, and operate a facility stated in the concession contract. The private entity will have the right to operate it for a set period of time. This enables the projec...

 

Province of Silesia

Province of Prussia (1815–1919) This article is about the 19th and 20th-century Prussian province. For the medieval duchy, see Duchy of Silesia. For the present-day subdivision of Poland, see Silesian Voivodeship. Province of SilesiaProvinz SchlesienProvince of Prussia1815–19191938–1941 Flag Coat of arms Silesia Province (red) within Prussia (yellow),within the German Empire, 1871CapitalBreslauArea • Coordinates51°7′N 17°2′E / 51.117°N 17.033°E...

 

Stanley v. Director of Public Prosecutions (NSW)

This article is an orphan, as no other articles link to it. Please introduce links to this page from related articles; try the Find link tool for suggestions. (August 2023) Judgement of the High Court of Australia Stanley v. Director of Public Prosecutions (NSW)CourtHigh Court of AustraliaFull case nameStanley v. Director of Public Prosecutions (NSW) Citations[2023] HCA 3, 407 ALR 222Case opinions4:3MajorityGordon, Edelman, Steward, Gleeson JJDissentKiefel CJ, Gageler J, Jagot JStanle...

Boneka

Boneka Bisou dan Isobel. Boneka yang terbuat dari kain Boneka adalah sejenis mainan yang dapat berbentuk macam-macam, terutamanya manusia atau hewan, serta tokoh-tokoh fiksi. Boneka bisa dikatakan salah satu mainan yang paling tua, karena pada zaman Yunani, Romawi ataupun Mesir kuno saja boneka sudah ada. Namun fungsi, bentuk, maupun bahan pembuatnya ternyata berbeda sekali antara dulu dan sekarang. Umumnya boneka dibuat sebagai mainan anak-anak, tetapi kadang-kadang digunakan untuk fungsi fu...

 

Aci San Filippo

Questa voce sugli argomenti centri abitati della Sicilia e città metropolitana di Catania è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Aci San FilippofrazioneAci San Filippo – Veduta LocalizzazioneStato Italia Regione Sicilia Città metropolitana Catania ComuneAci Catena TerritorioCoordinate37°35′15″N 15°08′27″E37°35′15″N, 15°08′27″E (Aci San Filippo) Altitudine197 m s.l.m. Abitanti17 876 Altre ...

 

Children's and Family Emmy Award for Outstanding Supporting Performance

Award for supporting performer in a television series Children's and Family Emmy Award for Outstanding Supporting Performance in a Preschool, Children's or Young Teen ProgramAwarded forOutstanding Supporting Performance in a Preschool, Children's or Young Teen ProgramCountryUnited StatesPresented byAcademy of Television Arts & SciencesFirst awarded2022Currently held byAdeel Akhtar, Sweet Tooth (2023)Websitetheemmys.tv/childrens/ The Children's and Family Emmy Award for Outstanding Support...

A lyga 2011

Questa voce o sezione sull'argomento competizioni calcistiche non è ancora formattata secondo gli standard. Commento: Voce da adeguare al corrispondente modello di voce. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. A lyga 2011 Competizione A lyga Sport Calcio Edizione 22ª Organizzatore LFF Date dal 12 marzo 2011al 6 novembre 2011 Luogo  Lituania Partecipanti 12 Formula Girone all'italiana Risultati Vinci...

 

Segunda República española

República Española Período histórico 1931-1939BanderaEscudo Lema: Plus Ultra(en latín: 'Más allá') Himno: Himno de Riegonoicon¿Problemas al reproducir este archivo? Territorios y colonias de España durante la Segunda RepúblicaCoordenadas 40°12′N 3°30′O / 40.2, -3.5Capital Madrid[a]​Entidad Período históricoIdioma oficial Castellano[b]​[c]​ • Co-oficiales Catalán y euskeraPoblación (1936)   • Total 24 693 0...

 

Zyuratkul National Park

National park in Russia For the lake, see Zyuratkul. Zyuratkul National ParkЗюраткуль (национальный парк)IUCN category II (national park)LocationChelyabinsk Oblast, RussiaCoordinates54°50′56″N 58°56′26″E / 54.84889°N 58.94056°E / 54.84889; 58.94056Area882.49 km2 (340.73 sq mi)Established1993 Zyuratkul National Park (‹See Tfd›Russian: Зюраткуль (национальный парк)) is a Russian national par...

GENIO e

GENIO e（ジェニオ イー）は、東芝が製造、販売していた、Pocket PCを搭載したPDAのシリーズである。 2001年に、日本で初めてコンパクトフラッシュとSDメモリーカードの2スロットを搭載したPDA、初代 GENIO e550 を発売した。後期にはローエンドモデルも発売したが、全体的に、当時としては業界最高レベルの高性能機種を次々と発売していたのが特徴的である。だが、PDA市場�...

 

As-Salih Ayyub

Sultan of Egypt and Ruler of Damascus al-Malik al-Salih redirects here. For other uses, see As-Salih Ismail. As-Salih Najm Al-Din AyyubSultan of EgyptReign1240 – 22 November 1249PredecessorAl-Adil IISuccessorAl-Muazzam TuranshahEmir of Damascus(first reign)Reign1239PredecessorAl-Adil IISuccessorAs-Salih Ismail(second reign)Reign1245 – 22 November 1249PredecessorAs-Salih IsmailSuccessorAl-Muazzam TuranshahBorn5 November 1205CairoDied22 November 1249(1249-11-22) (aged 44)ConsortShajar...