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斯蒂芬·霍金著名的黑洞悖论在令人毛骨悚然的发现后得到了解决
由:山姆基尔
最后更新日期:2022年3月17日,星期四

“事实证明,黑洞实际上是好孩子, 紧握着孕育它们的星星的记忆.”

泽维尔教授垂直
一个国际四重奏物理学家, 包括一位正规买球app十佳排行的教授和研究生, 是否与人合著了两篇论文,极大地改变了买球app软件对黑洞的理解,并解决了困扰科学家近半个世纪的一个问题.
发表在期刊上的第一篇论文 物理评论快报, 泽维尔教授垂直 来自正规买球app十佳排行数学与物理科学学院, Roberto Casadio教授 (博洛尼亚大学INFN), 教授Stephen许 (密歇根州立大学),以及博士生 Folkert Kuipers (正规买球app十佳排行), 证明了黑洞比买球app软件最初理解的要复杂得多,并且有一个引力场, 在量子层面上, 对它们的形成过程进行编码.
在1960年代, 杰出的物理学家, 约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)表达了这样一个事实:黑洞除了总质量之外,缺乏任何可观测的特征, 用“黑洞没有毛发”这句话旋转并冲锋. 这就是所谓的无毛定理. 已经证明了黑洞确实有这个额外的特征, 卡梅特教授和他的合作者将他们的发现称为“来自重力的量子头发”。, 向惠勒的说法致敬.
使用特定的数学方法来进行量子引力的计算,这种方法主要是在过去十年中由正规买球app十佳排行开发的, 科学家们已经明确地表明,如果考虑到量子引力修正,坍塌成黑洞的物质会在黑洞的引力场中留下印记. 这个印记就是科学家所说的“量子头发”。.
具体地说, 他们比较了两颗总质量和半径相同但组成不同的恒星的引力场. 在古典层面, 这两颗恒星有相同的引力势, 但在量子层面上, 潜力取决于恒星的组成. 当恒星坍缩成黑洞时, 它们的引力场保存了恒星构成的记忆,并导致黑洞确实有毛发的结论, 毕竟.
在另一份期刊上发表的后续论文中, B物理快报, 卡尔梅特教授和许教授展示了他们的“量子头发”解决了霍金的黑洞信息悖论, 这是由史蒂芬·霍金教授在1976年提出的, 当它们蒸发并释放热辐射时, 黑洞会破坏形成它们的信息. 这似乎违反了量子力学的基本定律,即物理学中的任何过程都可以在数学上被逆转.
科学家的“量子头发”, 然而, 提供了在黑洞坍缩时信息保存的机制,从而解决了现代科学最著名的难题之一.
这些突破性的成果是卡尔梅特教授长期合作的产物, Casadio教授及许教授. 他们还建立在卡尔梅特教授之前关于黑洞和量子引力性质的发现的基础上, 包括 研究发表于2021年 这首次证明,黑洞会产生压力.
反思量子头发对物理学的意义, 泽维尔垂直, 正规买球app十佳排行物理学教授, 说: 长期以来,黑洞一直被认为是研究如何将爱因斯坦的广义相对论与量子力学结合起来的完美实验室. 科学界普遍认为,要解决这一悖论,物理学必须进行巨大的范式转变, 迫使量子力学或广义相对论的潜在重新表述.
“买球app软件发现——我认为特别令人兴奋的是——这没有必要. 买球app软件的解决方案不需要任何推测性的想法, 相反,买球app软件的研究表明,这两种理论可以用来对黑洞进行一致的计算,并解释信息是如何存储的,而不需要激进的新物理学.
“事实证明,黑洞实际上是好孩子, 紧握着孕育它们的星星的记忆.”
解释量子头发的发现, Roberto Casadio, 博洛尼亚大学理论物理教授, 说: “一个至关重要的方面是,黑洞是由致密物体的坍缩形成的, 根据量子理论, 黑洞的内部和外部之间没有绝对的分离. 在经典理论中, 视界就像一个完美的单向薄膜,不会放出任何东西,因此对于给定质量的所有黑洞,其外部是相同的. 这是经典的无毛定理. 然而, 在量子理论中, 坍缩并形成黑洞的物质的状态继续影响着外部的状态, 尽管在某种程度上与目前的实验界限相兼容. 这就是所谓的量子头发.”
斯蒂芬·许, 理论物理教授、计算数学教授, 科学, 密歇根州立大学工程学专业, 补充道: “因果视界的概念是黑洞概念的核心. 在经典物理学中,视界后面的东西不能影响外部. 买球app软件证明了在视界后(洞内)的物质的量子态和外面的重子态之间存在着复杂的纠缠. 这种纠缠使得在逃逸到无穷远的霍金辐射中对黑洞内部的量子信息进行编码成为可能.”
完整的调查结果可以在报纸上阅读 “量子头发和黑洞信息” B物理快报 在这里, “引力下的量子头发” 物理评论快报,这本书将于今天晚些时候出版.