Фаззбол (теория струн)
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( декабрь 2023 г. ) |
| Теория струн |
|---|
 |
| Фундаментальные объекты |
| Пертурбативная теория |
|
| Непертурбативные результаты |
| Феноменология |
| Математика |
Нечеткие шары — это гипотетические объекты в теории суперструн , призванные обеспечить полностью квантовое описание черных дыр , предсказанных общей теорией относительности .
Гипотеза фаззбола обходится без сингулярности в сердце черной дыры, утверждая, что вся область в пределах горизонта событий черной дыры на самом деле является расширенным объектом: клубком струн, которые представляют собой конечные строительные блоки материи и света. Согласно теории струн , струны представляют собой связки энергии, вибрирующие сложным образом как в трех привычных измерениях пространства, так и в дополнительных измерениях . [1] Fuzzballs позволяют решить две основные открытые проблемы физики черных дыр. Во-первых, они избегают гравитационной сингулярности , существующей на горизонте событий черной дыры. Общая теория относительности предсказывает, что в сингулярности кривизна пространства-времени становится бесконечной, и она не может определять судьбу материи и энергии, попадающих в него. Физики обычно полагают, что сингулярность не является реальным явлением, и ожидается, что предлагаемые теории квантовой гравитации , такие как теория суперструн, объяснят ее истинную природу. [2] Во-вторых, они разрешают информационный парадокс черной дыры : квантовая информация материи, падающей в черную дыру, задерживается за горизонтом событий и, кажется, полностью исчезает из Вселенной, когда черная дыра испаряется из-за излучения Хокинга . Это нарушит фундаментальный закон квантовой механики, требующий сохранения квантовой информации. [1] [3]
Поскольку никакие прямые экспериментальные данные не подтверждают ни теорию струн в целом, ни пушистые шарики в частности, обе теории являются результатом чисто расчетов и теоретических исследований. [4] [ нужен лучший источник ] Однако существование пушистых шаров можно проверить с помощью гравитационно-волновой астрономии . [5]
Физические свойства
[ редактировать ]
Теория струн и композиция
[ редактировать ]Самир Д. Матур из Университета штата Огайо опубликовал восемь научных статей в период с 2001 по 2012 год при содействии постдокторанта Олега Лунина, который внес свой вклад в первые две статьи. В работах предполагается, что черные дыры представляют собой сфероподобные протяженные объекты определенного объема, состоящие из струн. [6] Это отличается от классического взгляда на черные дыры, в которых в их центрах имеется сингулярность, которая считается нулевой точкой нулевого объема, в которой вся масса черной дыры сосредоточена с бесконечной плотностью, окружена множеством километров на расстоянии от горизонта событий, ниже которого свет не может выйти.
Все варианты теории струн утверждают, что фундаментальные составляющие субатомных частиц , включая носители силы (например, фотоны и глюоны ), на самом деле представляют собой энергетические струны, которые приобретают свою индивидуальность и соответствующую массу, вибрируя в разных режимах и на разных частотах. Концепция «пушистого шарика» коренится в особом варианте теории суперструн, называемом Типом IIB (см. также Дуальность струн ), который утверждает, что струны являются одновременно «открытыми» (двусторонние сущности) и «закрытыми» (зацикленные сущности) и что существует 9 + 1 измерение пространства-времени, в котором пять из шести дополнительных пространственных измерений «компактифицированы». [7]
В отличие от взгляда на черную дыру как на сингулярность, небольшой пушистый шар можно рассматривать как сверхплотную нейтронную звезду, в которой нейтроны претерпели фазовый переход и разложились, высвободив кварки составляющие их . Соответственно, предполагается, что пушистые комки представляют собой конечную фазу вырожденной материи . Матур подсчитал, что физические поверхности пушистых шаров имеют радиус, равный радиусу горизонта событий классических черных дыр; таким образом, радиус Шварцшильда вездесущей массой 6,8 Солнца ( M ☉ ) черной дыры звездного класса - или пушистого шара - составляет 20 километров, если исключить эффекты вращения. Он также определил, что горизонт событий нечеткого шара в очень маленьком масштабе (вероятно, порядка нескольких планковских длин ) будет очень похож на туман: нечеткий, отсюда и название «нечеткий шар».
Считается, что в случае с черными дырами классической модели объекты, проходящие через горизонт событий на пути к сингулярности, попадают в царство искривленного пространства-времени, где скорость убегания превышает скорость света — царство, лишенное всякой структуры. Более того, именно в сингулярности — сердце классической черной дыры — считается, что само пространство-время разрушается катастрофически, поскольку бесконечная плотность требует бесконечной убегающей скорости; такие условия проблематичны для известной физики. Однако, согласно предположению о фаззболе, струны, состоящие из материи и фотонов, падают на поверхность пушистого шара и поглощаются ею, которая расположена на горизонте событий — пороге, при котором ускользающая скорость достигает скорости света.
Пушистый шар — это черная дыра; Считается, что пространство-время, фотоны и все остальное, не находящееся в непосредственной близости от поверхности туманного шара, подвергаются воздействию точно так же, как и в случае с классической моделью черных дыр с сингулярностью в центре. Две теории расходятся только на квантовом уровне; то есть классические черные дыры и пушистые шары различаются только своим внутренним составом и тем, как они влияют на виртуальные частицы , которые формируются вблизи их горизонтов событий (см. § Информационный парадокс ниже). Их сторонники считают, что пушистые шары являются истинным квантовым описанием черных дыр.
Плотность
[ редактировать ]Пушистые шарики становятся менее плотными по мере увеличения их массы из-за фракционного напряжения . Когда материя или энергия (струны) падают на пушистый комок, к нему не просто добавляются новые струны; струны сливаются или соединяются. При этом вся квантовая информация падающих струн становится частью более крупных и сложных струн. Из-за дробного натяжения натяжение струн экспоненциально уменьшается по мере того, как они становятся более сложными и имеют больше мод вибрации, расслабляясь до значительных длин. Формулы теории струн Матура и Лунина дают радиусы поверхности нечеткого шара, которые в точности равны радиусам Шварцшильда, которые Карл Шварцшильд рассчитал, используя совершенно другую математическую технику 87 лет назад. [8]
Поскольку объем фаззболов является функцией радиуса Шварцшильда (2953 метра на М ☉ для невращающейся черной дыры), пушистые шары имеют переменную плотность, которая уменьшается пропорционально обратному квадрату их массы (удвоенная масса равна удвоенному диаметру, что в восемь раз больше объема, что дает четверть плотности). Типичный пушистый шар размером 6,8 M ☉ будет иметь среднюю плотность 4,0 × 10. 17 кг/м 3 . Это средняя или средняя объемная плотность; как и в случае с нейтронными звездами, Солнцем и его планетами, плотность пушистого комка варьируется от поверхности, где он менее плотный, к его центру, где он наиболее плотный. Кусочек такого невращающегося пушистого шара размером с каплю воды в среднем будет иметь массу двадцать миллионов метрических тонн, что эквивалентно массе гранитного шара диаметром 243 метра.
Хотя такие плотности почти невообразимо экстремальны, с математической точки зрения они бесконечно далеки от бесконечной плотности. Хотя плотность типичных звёздных масс очень велика — примерно такая же, как у нейтронных звёзд, — их плотность на много порядков меньше планковской плотности ( 5,155 × 10 96 кг/м 3 ), что эквивалентно массе Вселенной, упакованной в объём одного атомного ядра.
Поскольку средние плотности фаззболов (и эффективная плотность классических черных дыр) уменьшаются пропорционально квадрату их массы, фаззболлы размером более 7 M ☉ на самом деле менее плотны, чем нейтронные звезды, обладающие минимально возможной плотностью. Благодаря правилу обратных квадратов массы и плотности, пушистые комочки не обязательно должны иметь невообразимую плотность. Сверхмассивные черные дыры , которые находятся в центре практически всех галактик, могут иметь умеренную плотность. Например, Стрелец А* , черная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь, имеет размер 4,3 миллиона M ☉ . Модель «пушистого шара» предсказывает, что невращающаяся сверхмассивная черная дыра с той же массой, что и Стрелец А*, имеет среднюю плотность «всего» в 51 раз больше, чем у золота. Более того, при 3,9 миллиарда M ☉ (довольно большая сверхмассивная черная дыра) невращающийся туманный шар будет иметь радиус 77 астрономических единиц — примерно того же размера, что и завершающая ударная волна гелиосферы Солнечной системы — и среднюю плотность равен атмосфере Земли на уровне моря (1,2 кг/м 3 ). [9]
Коллапс нейтронной звезды
[ редактировать ]Черные дыры (или пушистые шары) образуются различными способами, большинство из которых представляют собой чрезвычайно сильные события с выбросом массы, такие как сверхновые , килоновые и гиперновые . Однако аккрецирующая нейтронная звезда (медленно откачивающая массу от звезды-компаньона), масса которой превышает предел критической массы M max , внезапно и ненасильственно (условно говоря) коллапсирует в черную дыру или пушистый шар. Такой коллапс может послужить полезным примером при изучении различий между физическими свойствами нейтронных звезд и пушистых шаров.
Нейтронные звезды имеют максимально возможную массу, известную как предел Толмана – Оппенгеймера – Волкова ; этот предел точно неизвестен, но считается, что он находится между 2,2 M ☉ и 2,9 M ☉ . Если нейтронная звезда превышает эту массу, давление нейтронного вырождения больше не сможет противостоять силе гравитации, и она будет быстро разрушаться, пока не возобладает какой-то новый физический процесс. В классической общей теории относительности коллапсирующая нейтронная звезда достигает критической плотности и образует горизонт событий; для внешней Вселенной она становится черной дырой, и коллапс продолжается в направлении гравитационной сингулярности. В модели нечеткого шара адроны в его ядре (нейтроны и, возможно, небольшое количество протонов и мезонов ) распадаются на то, что можно рассматривать как заключительную стадию вырождения материи: клубок струн, который, как предсказывает модель нечеткого шара, является истинным квантовым описанием. не только черных дыр, но и теоретических кварковых звезд, состоящих из кварковой материи .
Информационный парадокс
[ редактировать ]Классические черные дыры создают проблему для физики, известную как информационный парадокс черной дыры ; в рамках гипотезы нечеткого шара такого парадокса нет. Парадокс был впервые поднят в 1972 году Джейкобом Бекенштейном , а затем популяризирован Стивеном Хокингом . Информационный парадокс рождается из требования квантовой механики о сохранении квантовой информации , что противоречит требованию общей теории относительности, согласно которому, если черные дыры имеют сингулярности в своих центрах, квантовая информация должна быть уничтожена из пространства-времени. Этот парадокс можно рассматривать как противоречие между двумя совершенно разными теориями: общей теорией относительности, которая описывает крупнейшие гравитационные явления во Вселенной, и квантовой механикой, которая описывает мельчайшие явления. Теория нечеткого шара претендует на разрешение этого противоречия, поскольку теория суперструн типа IIB, на которой она основана, представляет собой квантовое описание гравитации, называемое супергравитацией .
Черная дыра, которая питалась в основном звездной атмосферой (протонами, нейтронами и электронами) соседней звезды-компаньона, должна, если бы она подчинялась известным законам квантовой механики, вырасти и иметь квантовый состав, отличный от другой черной дыры, которая питалась только свет (фотоны) соседних звезд и космическое микроволновое излучение . Это следует основному постулату как классической, так и квантовой физики, согласно которому, в принципе , состояние системы в один момент времени должно определять ее состояние в любой другой момент времени.
Тем не менее, последствия общей теории относительности для классических черных дыр неизбежны: кроме того факта, что две черные дыры станут все более массивными из-за падающего вещества и света, никакой разницы в их квантовом составе не будет, потому что, если сингулярности имеют нулевой объем, черные дыры не имеют квантового состава. Более того, даже если бы квантовая информация не гасилась в сингулярностях, она не могла бы преодолеть бесконечную гравитационную интенсивность и достичь горизонта событий и за его пределами, где она могла бы проявить себя в обычном пространстве-времени. Это называется теоремой об отсутствии волос , которая утверждает, что черные дыры не могут ничего рассказать о себе внешним наблюдателям, кроме своей массы , углового момента и электрического заряда , причем последние два теоретически могут быть обнаружены посредством явления, известного как сверхизлучение . [10]
Стивен Хокинг показал, что из-за квантовых эффектов черные дыры кажутся излучателями черного тела с эффективными температурами, обратно пропорциональными массе черной дыры. Это излучение, теперь называемое излучением Хокинга , не может обойти теорему об отсутствии волос, поскольку оно может выявить только массу черной дыры. Для всех практических целей излучение Хокинга невозможно обнаружить (см. § Проверка теории ниже).
В чисто теоретическом смысле теория фаззбола, выдвинутая Матуром и Луниным, выходит за рамки формулы Хокинга, связывающей температуру черного тела излучения Хокинга и массу испускающей его черной дыры. Теория нечеткого шара удовлетворяет требованию сохранения квантовой информации, поскольку она, в частности, утверждает, что квантовая информация о струнах, падающих на нечеткий шар, сохраняется по мере того, как эти струны растворяются и вносят свой вклад в квантовый состав нечеткого шара. Теория далее утверждает, что квантовая информация фаззбола не только выражается на его поверхности, но и туннелируется вверх через туннельную нечеткость горизонта событий, где она может быть отпечатана излучением Хокинга, которое очень медленно переносит эту информацию в обычное пространство-время в виде тонких частиц. корреляции в исходящих квантах. [1]
Предложенное теорией нечеткого шара решение информационного парадокса черной дыры устраняет значительную несовместимость между квантовой механикой и общей теорией относительности. В настоящее время не существует общепринятой теории квантовой гравитации — квантового описания гравитации — которая гармонировала бы с общей теорией относительности. Однако во все пять вариантов теории суперструн, включая вариант типа IIB, на котором основана теория фаззбола, включена квантовая гравитация. Более того, было высказано предположение, что все пять версий на самом деле представляют собой пять различных пределов или подмножеств, которые объединены в рамках М-теории . [1] [11]
Тестируемость теории
[ редактировать ]Поскольку никакие прямые экспериментальные данные не подтверждают ни теорию струн, ни теорию туманного шара, обе они являются результатом чисто расчетов и теоретических исследований. [4] Однако теории должны поддаваться экспериментальной проверке , если существует возможность подтверждения их достоверности. [12] Чтобы полностью соответствовать научному методу и однажды получить широкое признание как истинные — как и теории специальной и общей теории относительности Эйнштейна — теории относительно мира природы должны делать предсказания, которые последовательно подтверждаются наблюдениями за природой. Теория суперструн предсказывает существование весьма неуловимых частиц, которые, хотя их активно ищут, еще не обнаружены. Более того, теорию «пушистого шара» невозможно обосновать, наблюдая ее предсказанные тонкие эффекты на излучение Хокинга, поскольку само излучение практически невозможно обнаружить. [13] Однако теорию фаззбола можно проверить с помощью гравитационно-волновой астрономии . [5]
Первая проблема, связанная с проверяемостью теории фаззбола, заключается в том, что она коренится в недоказанной теории суперструн , сокращенно от суперсимметричной теории струн. Суперсимметрия предсказывает, что для каждого известного кванта (частицы) в Стандартной модели существует частица -суперпартнер , отличающаяся спином. 1 ⁄ 2 . Это означает, что для каждого бозона (безмассовой частицы в Стандартной модели с целыми спинами, такими как 0, 1 и 2) существует фермионоподобная частица с суперсимметричным спином, известная как гудино , которая имеет полунечетный спин (например, , 1 ⁄ 2 и 3 ⁄ 2 ) и обладает массой покоя. Рассматривая этот спин- 1/2 сферионы , суперсимметрии в противоположном направлении, теория суперструн предсказывает, что фермионы из Стандартной модели имеют бозоноподобных суперпартнеров, известных как за исключением того, что в отличие от реальных калибровочных бозонов из Стандартной модели, фермионы не действуют в качестве носителей силы . [14] Все бозоны (например, фотоны) и бозоноподобные сферионы будут легко перекрывать друг друга, когда они скучены, тогда как фермионы и фермионоподобные гобино, обладающие массой (такие как электроны, протоны и кварки), этого не делают; это одна из причин, почему суперпартнеры — если они существуют — обладают свойствами, которые чрезвычайно отличаются от свойств их аналогов из Стандартной модели. Возьмем, к примеру, фотон, который представляет собой безмассовый бозон с целочисленным спином 1 и является носителем электромагнетизма в Стандартной модели; предсказано, что у него будет суперпартнер под названием фотино , который представляет собой фермион, несущий массу, с полунечетным спином 1 ⁄ 2 . И наоборот, электрон (спин 1 ⁄ 2 ) является примером фермиона, несущего массу, где его суперпартнером является селектрон со спином 0 , который является безмассовым бозоном, но не считается первичным носителем силы.
Экспериментальное обнаружение суперпартнеров не только укрепит теорию суперструн, но и поможет заполнить пробелы в современной физике элементарных частиц, такие как вероятный состав темной материи и аномальный магнитный момент мюона (он должен быть точно равен 2, а вместо этого составляет около 2,002 331). 84 , что предполагает скрытые взаимодействия); Соответственно, физики элементарных частиц искали этих суперпартнеров. [15] [16] Основываясь на космологических эффектах, существуют убедительные доказательства существования какого-либо вида темной материи (см. Темная материя: Наблюдательные данные ), но если она состоит из субатомных частиц, эти частицы оказались общеизвестно неуловимыми, несмотря на широкий спектр возможностей обнаружения. методы , которые применяются с 1986 года. [17] Эта трудность обнаружения суперсимметричных частиц не удивляет физиков элементарных частиц, поскольку самые легкие из них считаются стабильными, электрически нейтральными и слабо взаимодействуют с частицами Стандартной модели. [14] Хотя многие поиски с использованием коллайдеров частиц исключили определенные диапазоны масс суперсимметричных частиц, поиски продолжаются. [18]
Теория нечетких шаров разрешает давний конфликт между общей теорией относительности и квантовой механикой, утверждая, что квантовая информация сохраняется в нечетких шарах и что излучение Хокинга, возникающее в квантовой пене масштаба Планка чуть выше поверхности пушистого шара, тонко закодировано этой информацией. Однако на практике излучение Хокинга практически невозможно обнаружить, поскольку черные дыры излучают его на астрономически низких уровнях мощности, а отдельные фотоны, составляющие излучение Хокинга, обладают чрезвычайно малой энергией. [13] Это лежит в основе того, почему теоретически совершенно неподвижные черные дыры (во Вселенной, не содержащие материи или других типов электромагнитного излучения, которые нужно поглощать) испаряются так медленно, поскольку они теряют энергию (и эквивалентное количество массы) из-за излучения Хокинга; даже скромной черной дыре с массой 4,9 M ☉ потребуется 10 59 раз превысит нынешний возраст Вселенной и исчезнет. занимающей первое место в списке, Более того, сверхмассивной черной дыре с массой 106 миллиардов M ☉, потребуется еще в десять миллионов триллионов триллионов раз больше времени, чтобы испариться: 10 90 раз больше возраста Вселенной. [9]
Хокинг показал, что энергия фотонов, выделяемых излучением Хокинга, обратно пропорциональна массе черной дыры и, следовательно, самые маленькие черные дыры излучают наиболее энергичные фотоны, которые легче всего обнаружить. Однако излучение, испускаемое даже минимальной черной дырой размером 2,7 M ☉ (или пушистым шаром), содержит фотоны чрезвычайно низкой энергии, которые эквивалентны фотонам, излучаемым черным телом с температурой около 23 миллиардных долей кельвина выше абсолютного нуля. . Еще сложнее то, что такая черная дыра имеет излучаемую мощность — для всей черной дыры — 1,2 × 10 −29 ватт ( 12 миллиардов -миллиардных долей одного милливатта). [9] Такая бесконечно малая передаваемая мощность равна одному ватту, как 1 ⁄ 3000 капли воды (около четверти объема типичной крупинки поваренной соли) приходится на все океаны Земли.
Однако важно отметить, что когда сигналы настолько слабы, проблема больше не является одной из классических технологических проблем радиоастрономии, таких как усиление и соотношение сигнал/шум; Излучение Хокинга состоит из отдельных квантов фотонов, поэтому такой слабый сигнал означает, что черная дыра с массой 2,7 M ☉ излучает не более десяти фотонов в секунду. Даже если такая черная дыра находилась всего в 100 световых годах от нас, вероятность того, что хотя бы один из ее Фотоны излучения, приземляющиеся где-либо на Земле (не говоря уже о том, чтобы быть захваченными антенной) на глазах у человека, астрономически маловероятны. Важно отметить, что приведенные выше значения относятся к наименьшим возможным черным дырам звездной массы; Гораздо труднее обнаружить излучение Хокинга, испускаемое сверхмассивными черными дырами в центрах галактик. Например, M87*, ничем не примечательная сверхмассивная черная дыра, излучает излучение Хокинга с практически несуществующей силой излучения, составляющей не более 13 фотонов в столетие, и делает это с такой большой длиной волны, что приемная антенна, обладающая даже скромной степенью эффективность поглощения будет больше, чем в Солнечной системе. [9]
Однако теорию фаззбола можно проверить с помощью гравитационно-волновой астрономии. Обсерватории гравитационных волн, такие как Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO), оказались революционным достижением в астрономии и позволяют астрономам и физикам-теоретикам получать все более детальное представление о компактных объектах, таких как нейтронные звезды и черные дыры. [19] С момента первого прямого обнаружения гравитационных волн, события 2015 года, известного как GW150914 , которое представляло собой слияние двойной пары черных дыр звездной массы, сигналы гравитационных волн до сих пор соответствовали предсказаниям общей теории относительности для классических черных дыр с особенности в их центрах. Однако итальянская группа ученых, проводившая компьютерное моделирование, предположила в 2021 году, что существующие гравитационно-волновые обсерватории способны различать свидетельства, подтверждающие теорию нечетких шаров, в сигналах от слияния двойных черных дыр (и, как следствие, в результате воздействия на звонки ) благодаря нетривиальные уникальные атрибуты фаззболов, представляющих собой протяженные объекты с физической структурой. Моделирование команды предсказало более медленные, чем ожидалось, темпы затухания для определенных режимов вибрации, в которых также будут доминировать «эхо» от более ранних кольцевых колебаний. [5] Более того, годом ранее отдельная итальянская группа заявила, что будущие детекторы гравитационных волн, такие как предложенная космическая антенна лазерного интерферометра (LISA), которая призвана иметь возможность наблюдать слияния двойных систем большой массы на частотах, намного ниже пределов современные обсерватории, на порядки улучшат способность подтверждать аспекты теории туманного шара. [20]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д «Нечеткое решение парадокса черной дыры» , Дженнифер Уэллетт, журнал Quanta Magazine (23 июня 2015 г.)
- ^ Надис, Стив (2 декабря 2019 г.). «Сингулярности черной дыры столь же неизбежны, как и ожидалось» . quantamagazine.org . Журнал Кванта . Архивировано из оригинала 14 апреля 2020 года . Проверено 22 апреля 2020 г.
- ^ «Парадигма нечеткого шара для черных дыр: часто задаваемые вопросы», Самир Д. Матур, (22 января 2009 г.) ( 395 КБ )
- ^ Jump up to: а б «Почему теория струн?», Джозеф Конлон, CRC Press, (2016). ISBN 978-1482242478
- ^ Jump up to: а б с «Способ экспериментальной проверки предсказания теории струн о« нечетком шарике »» , APS Journals, (16 сентября 2021 г.)
- ^ Основным документом была публикация 2002 года (№ 3 ниже) под названием «Предложение по разрешению информационного парадокса черной дыры». Список:
1) «Двойственность AdS/CFT и информационный парадокс черной дыры», Олег Лунин и Самир Д. Матур, arXiv:hep-th/0109154 , (20 сентября 2001 г.). Это статья о соответствии AdS/CFT , в которой исследуются взаимосвязи между двумя различными теориями: пространством Антиде Ситтера (AdS) и конформной теорией поля (CFT), где первая имеет дело с квантовой гравитацией , а вторая — с квантовой теорией. теория поля . Соответствие AdS/CFT играет центральную роль в разрешении информационного парадокса черной дыры.
2) «Статистическая интерпретация энтропии Бекенштейна для систем с растянутым горизонтом», Олег Лунин и Самир Д. Матур, ArXiv:hep-th/0202072 , (12 февраля 2002 г.)
3) «Предложение по разрешению информационного парадокса черной дыры», Самир Д. Матур, ArXiv:hep-th/0205192 , (19 мая 2002 г.)
4) «Предложение о нечетких черных дырах: элементарный обзор», Самир Д. Матур, ArXiv:hep-th/0502050 , (3 февраля 2005 г.)
5) «Что такое информационный парадокс?», Самир Д. Матур, ArXiv:0803.2030 , (13 марта 2008 г.)
6) «Пушиные шарики и информационный парадокс: резюме и предположения», Самир Д. Матур, ArXiv:0909.1038 , (24 октября 2008 г.)
7) «Информационный парадокс: педагогическое введение», Самир Д. Матур, ArXiv:0909.1038 , (25 января 2011 г.)
8) «Черные дыры и за их пределами», Самир Д. Матур, ArXiv:1205.0776 , (14 мая 2012 г.) - ^ «Предложение разрешить информационный парадокс черной дыры», Самир Д. Матур, ArXiv:hep-th/0205192 , (19 мая 2002 г.)
- ^ « Информационный парадокс решен? Если да, то черные дыры - это «пушистики» », Университет штата Огайо (29 февраля 2004 г.)
- ^ Jump up to: а б с д Vttoth.com: Калькулятор радиации Хокинга
- ^ В своей статье «Создание частиц черными дырами» ( PDF ) Хокинг написал в §2 на странице 204 следующее: Однако существует классическое явление, называемое сверхизлучением [14-17], при котором волны, падающие в определенных модах на вращающуюся или заряженную черную дыру, рассеиваются с увеличенной амплитудой (см. раздел (3)).
В §3, «Угловой момент и заряд», занимающем 2½ страницы, начиная со страницы 213, Хокинг начал богатый формулами раздел следующими словами:
Если бы коллапсирующее тело вращалось или было электрически заряжено, образовавшаяся черная дыра перешла бы в стационарное состояние, которое описывалось не решением Шварцшильда, а заряженным решением Керра, характеризуемым массой M , угловым моментом J и зарядить Q. Сверхизлучение было теоретически предложено Робертом Х. Дике в 1954 году, а в 1973 году экспериментально обнаружено в атомах фтористого водорода Н. Скрибановицем и др . Однако сверхизлучение в черных дырах еще не обнаружено, согласно « Феномену «сверхизлучения» черной дыры может способствовать поиску темной материи» , Пол Саттер, Space.com (16 августа 2022 г.).
- ^ Прощай, Деннис (24 января 2023 г.). «Куда движется физика (и как скоро мы туда доберемся)? - Два ведущих ученых обсуждают будущее своей области - Комментарий» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 25 января 2023 года . Проверено 28 января 2023 г.
- ^ «Философия науки для ученых», Ларс-Йоран Йоханссон, Спрингер-Чам, (2016), doi: 10.1007/978-3-319-26551-3
- ^ Jump up to: а б «Что такое излучение Хокинга?» , доктор Аластер Ганн, BBC Science Focus (16 апреля 2022 г.)
- ^ Jump up to: а б «Суперсимметрия» , ЦЕРН/Наука/Физика
- ^ «В поисках суперсимметричной темной материи» , CERN/News/News/Physics, (9 октября 2023 г.)
- ^ «Мюон g-2 удваивается благодаря последним измерениям, исследует неизведанную территорию в поисках новой физики» , Национальная ускорительная лаборатория Ферми (10 августа 2023 г.)
- ^ «Охота на частицы темной материи» , Caltech.edu
- ^ «ATLAS публикует всеобъемлющий обзор суперсимметричной темной материи» , CERN/Updates/Physics-Briefing, (22 августа 2023 г.)
- ^ «Гравитационно-волновая революция идет полным ходом» , Джонатан О'Каллаган, Scientific American, (12 сентября 2019 г.)
- ^ «Феноменологические отпечатки сценария «Fuzzball» теории струн» , Римский университет – Ла Сапиенца, (24 ноября 2020 г.)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Являются ли черные дыры пушистыми шариками? — Космос сегодня онлайн
- Решение «Fuzzball» для парадокса черной дыры , 23 июня 2015 г. — Quanta Magazine
- Информационный парадокс решен? Если это так, то черные дыры — это «пушистики» — Университет штата Огайо
- Ссылка на ArXiv.org: Разматывание нитей, брошенных в комок — Стефано Джусто и Самир Д. Матур
- Астрономы виртуально погружаются в черную дыру (84 МБ) ( версия 10 МБ ), 40-секундная анимация, созданная JILA — совместным предприятием Университета Колорадо в Боулдере и NIST.
- Серия видеолекций в ЦЕРН (четыре части примерно по часу каждая): «Проблема информации о черных дырах и предложение о нечетком шаре», Часть 1 , Часть 2 , Часть 3 , Часть 4.
