Ο Δακτύλιος Φωτός σε τροχιά μιας Μαύρης Τρύπας θα μπορούσε να κρυπτογραφήσει τα εσωτερικά μυστικά της Η νοημοσύνη δεδομένων PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Ο Δακτύλιος Φωτός σε τροχιά μιας Μαύρης Τρύπας θα μπορούσε να κρυπτογραφήσει τα εσωτερικά μυστικά της

Όταν τα φωτόνια εκτοξεύονται προς μια μαύρη τρύπα, τα περισσότερα απορροφώνται στα βάθη της, για να μην επιστρέψουν ποτέ ή εκτρέπονται απαλά μακριά. Ελάχιστοι, ωστόσο, ξεπερνούν την τρύπα, κάνοντας μια σειρά από απότομες στροφές. Μερικά από αυτά τα φωτόνια συνεχίζουν να κάνουν κύκλους γύρω από τη μαύρη τρύπα σχεδόν για πάντα.

Περιγραφόμενος από τους αστροφυσικούς ως «κοσμική κινηματογραφική μηχανή» και «άπειρη παγίδα φωτός», ο δακτύλιος των φωτονίων που περιστρέφεται γύρω από το περιβάλλον είναι ένα από τα πιο περίεργα φαινόμενα στη φύση. Αν εντοπίσετε τα φωτόνια, «θα δείτε κάθε αντικείμενο στο σύμπαν άπειρες φορές», είπε Σαμ Γκράλα, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Αλλά σε αντίθεση με τον εμβληματικό ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας - το όριο μέσα στο οποίο η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει - ο δακτύλιος φωτονίων, που περιφέρεται γύρω από την τρύπα μακρύτερα, δεν έχει λάβει ποτέ μεγάλη προσοχή από τους θεωρητικούς. Είναι λογικό ότι οι ερευνητές έχουν απασχολήσει τον ορίζοντα γεγονότων, καθώς σηματοδοτεί το όριο της γνώσης τους για το σύμπαν. Σε όλο το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος, η βαρύτητα ακολουθεί καμπύλες στο χώρο και στο χρόνο, όπως περιγράφεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Αλλά ο χωροχρόνος παραμορφώνεται τόσο πολύ μέσα στις μαύρες τρύπες που η γενική σχετικότητα καταρρέει εκεί. Οι θεωρητικοί της κβαντικής βαρύτητας που αναζητούν μια πιο αληθινή, κβαντική περιγραφή της βαρύτητας έχουν επομένως κοιτάξει στον ορίζοντα για απαντήσεις.

«Είχα λάβει την άποψη ότι ο ορίζοντας γεγονότων ήταν αυτό που έπρεπε να καταλάβουμε», είπε Άντριου Στρόμινγκερ, κορυφαίος θεωρητικός της μαύρης τρύπας και της κβαντικής βαρύτητας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. «Και σκέφτηκα τον δακτύλιο φωτονίων ως ένα είδος τεχνικού, περίπλοκου πράγματος που δεν είχε καμία βαθιά σημασία».

Τώρα ο Στρόμινγκερ κάνει τη δική του στροφή και προσπαθεί να πείσει άλλους θεωρητικούς να συμμετάσχουν μαζί του. «Εξερευνούμε, ενθουσιασμένοι, την πιθανότητα ότι ο δακτύλιος φωτονίων είναι αυτό που πρέπει να καταλάβετε για να ξεκλειδώσετε τα μυστικά των μαύρων οπών Kerr», είπε, αναφερόμενος στο είδος των περιστρεφόμενων μαύρων οπών που δημιουργούνται όταν τα αστέρια πεθαίνουν και καταρρέουν βαρυτικά. . (Ο δακτύλιος φωτονίων σχηματίζεται ταυτόχρονα.)

In ένα χαρτί δημοσιεύτηκε στο διαδίκτυο τον Μάιο και πρόσφατα δεκτό για δημοσίευση in Κλασική Κβαντική Βαρύτητα, ο Στρόμινγκερ και οι συνεργάτες του αποκάλυψαν ότι ο δακτύλιος φωτονίων γύρω από μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα έχει ένα απροσδόκητο είδος συμμετρίας - έναν τρόπο που μπορεί να μετασχηματιστεί και να παραμείνει ο ίδιος. Η συμμετρία υποδηλώνει ότι ο δακτύλιος μπορεί να κωδικοποιεί πληροφορίες σχετικά με την κβαντική δομή της τρύπας. «Αυτή η συμμετρία μυρίζει σαν κάτι που σχετίζεται με το κεντρικό πρόβλημα της κατανόησης της κβαντικής δυναμικής των μαύρων οπών», είπε. Η ανακάλυψη οδήγησε τους ερευνητές να συζητήσουν εάν ο δακτύλιος φωτονίων θα μπορούσε να είναι μέρος του «ολογραφικού διπλού» μιας μαύρης τρύπας - ένα κβαντικό σύστημα που είναι ακριβώς ισοδύναμο με την ίδια τη μαύρη τρύπα και από το οποίο η μαύρη τρύπα μπορεί να θεωρηθεί ότι αναδύεται από παρόμοια ένα ολόγραμμα.

«Ανοίγει μια πολύ ενδιαφέρουσα λεωφόρο για την κατανόηση της ολογραφίας αυτών των γεωμετριών [μαύρης τρύπας]», είπε. Άλεξ Μαλόνι, θεωρητικός στο Πανεπιστήμιο McGill στον Καναδά που δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Η νέα συμμετρία οργανώνει τη δομή των μαύρων οπών μακριά από τον ορίζοντα γεγονότων και νομίζω ότι αυτό είναι πολύ συναρπαστικό».

Απαιτείται πολύ περισσότερη θεωρητική μελέτη για να μπορέσουν οι ερευνητές να πουν με βεβαιότητα εάν, ή με ποιον τρόπο, ο δακτύλιος φωτονίων κωδικοποιεί το εσωτερικό περιεχόμενο μιας μαύρης τρύπας. Αλλά τουλάχιστον, οι θεωρητικοί λένε ότι το νέο έγγραφο έχει λεπτομερώς μια ακριβή δοκιμή για οποιοδήποτε κβαντικό σύστημα που ισχυρίζεται ότι είναι το ολογραφικό διπλό της μαύρης τρύπας. "Είναι ένας στόχος για μια ολογραφική περιγραφή", είπε Juan Maldacena του Ινστιτούτου Προηγμένων Σπουδών στο Πρίνστον του Νιου Τζέρσεϋ, ένας από τους αρχιτέκτονες της ολογραφίας.

Κρύβεται στον δακτύλιο φωτονίων

Μέρος του ενθουσιασμού για τον δακτύλιο φωτονίων είναι ότι, σε αντίθεση με τον ορίζοντα γεγονότων, είναι στην πραγματικότητα ορατός. Στην πραγματικότητα, η αναστροφή του Στρόμινγκερ προς αυτούς τους δακτυλίους συνέβη λόγω μιας φωτογραφίας: το πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας. Όταν το τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) το αποκάλυψε το 2019, «έκλαψα», είπε. “Είναι απίστευτα όμορφο.”

Η αγαλλίαση σύντομα εξελίχθηκε σε σύγχυση. Η μαύρη τρύπα στην εικόνα είχε έναν παχύ δακτύλιο φωτός γύρω της, αλλά οι φυσικοί της ομάδας EHT δεν ήξεραν αν αυτό το φως ήταν προϊόν του χαοτικού περιβάλλοντος της τρύπας ή αν περιλάμβανε τον δακτύλιο φωτονίων της μαύρης τρύπας. Πήγαν στον Στρόμινγκερ και τους θεωρητικούς συναδέλφους του για βοήθεια στην ερμηνεία της εικόνας. Μαζί, περιηγήθηκαν στην τεράστια τράπεζα δεδομένων των προσομοιώσεων υπολογιστή που χρησιμοποιούσε η ομάδα EHT για να ξεμπερδέψει τις φυσικές διαδικασίες που παράγουν φως γύρω από τις μαύρες τρύπες. Σε αυτές τις προσομοιωμένες εικόνες, μπορούσαν να δουν τον λεπτό, φωτεινό δακτύλιο ενσωματωμένο στο μεγαλύτερο, πιο θολό πορτοκαλί ντόνατ του φωτός.

"Όταν κοιτάς όλες τις προσομοιώσεις, δεν μπορείς να το χάσεις", είπε Shahar Hadar του Πανεπιστημίου της Χάιφα στο Ισραήλ, ο οποίος συνεργάστηκε με τον Στρόμινγκερ και τους φυσικούς της EHT στην έρευνα ενώ ήταν στο Χάρβαρντ. Ο σχηματισμός του δακτυλίου φωτονίων φαίνεται να είναι ένα «καθολικό φαινόμενο» που συμβαίνει γύρω από όλες τις μαύρες τρύπες, είπε ο Hadar.

Σε αντίθεση με τη δίνη των ενεργητικών συγκρουόμενων σωματιδίων και πεδίων που περιβάλλουν τις μαύρες τρύπες, οι θεωρητικοί καθόρισαν, η αιχμηρή γραμμή του δακτυλίου των φωτονίων μεταφέρει άμεσες πληροφορίες για τις ιδιότητες της μαύρης τρύπας, συμπεριλαμβανομένης της μάζας και της ποσότητας σπιν της. «Είναι σίγουρα ο πιο όμορφος και συναρπαστικός τρόπος για να δεις πραγματικά τη μαύρη τρύπα», είπε ο Στρόμινγκερ.

Η συνεργασία αστρονόμων, προσομοιωτών και θεωρητικών διαπίστωσε ότι η πραγματική φωτογραφία του EHT, που δείχνει τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του κοντινού γαλαξία Messier 87, δεν είναι αρκετά ευκρινής για να λύσει τον δακτύλιο φωτονίων, αν και δεν είναι μακριά. Μάλωσαν μέσα ένα χαρτί 2020 ότι τα μελλοντικά τηλεσκόπια υψηλότερης ανάλυσης θα πρέπει να βλέπουν εύκολα δακτυλίους φωτονίων. (ΕΝΑ νέο χαρτί ισχυρίζεται ότι βρήκε το δαχτυλίδι στην εικόνα του EHT του 2019 εφαρμόζοντας έναν αλγόριθμο για την αφαίρεση επιπέδων από τα αρχικά δεδομένα, αλλά ο ισχυρισμός αντιμετωπίστηκε με σκεπτικισμό.)

Ωστόσο, έχοντας κοιτάξει τους δακτυλίους φωτονίων για τόση ώρα στις προσομοιώσεις, ο Στρόμινγκερ και οι συνεργάτες του άρχισαν να αναρωτιούνται αν η μορφή τους υπαινίσσεται ένα ακόμη βαθύτερο νόημα.

Μια εκπληκτική συμμετρία 

Τα φωτόνια που κάνουν μια μόνο στροφή γύρω από μια μαύρη τρύπα και στη συνέχεια φερμουάρ προς τη Γη θα μας φαίνονται ως ένας ενιαίος δακτύλιος φωτός. Τα φωτόνια που κάνουν δύο αναστροφές γύρω από την τρύπα εμφανίζονται ως ένας πιο αμυδρός, λεπτότερος υποδακτύλιος μέσα στον πρώτο δακτύλιο. Και τα φωτόνια που κάνουν τρεις στροφές U εμφανίζονται ως υποδακτύλιος μέσα σε αυτόν τον υποδακτύλιο, και ούτω καθεξής, δημιουργώντας ένθετους δακτυλίους, ο καθένας πιο αμυδρός και λεπτότερος από τον προηγούμενο.

Το φως από τους εσωτερικούς υποδακτυλίους έκανε περισσότερες τροχιές και ως εκ τούτου συλλήφθηκε πριν από το φως από τους εξωτερικούς υποδακτυλίους, με αποτέλεσμα μια σειρά από χρονικά καθυστερημένα στιγμιότυπα του γύρω σύμπαντος. «Μαζί, το σύνολο των υποδακτυλίων μοιάζει με τα καρέ μιας ταινίας, αποτυπώνοντας την ιστορία του ορατού σύμπαντος όπως φαίνεται από τη μαύρη τρύπα», έγραψε η συνεργασία στην εφημερίδα του 2020.

Ο Στρόμινγκερ είπε ότι όταν ο ίδιος και οι συνεργάτες του κοίταξαν τις φωτογραφίες του EHT, «είμασταν σαν: «Ε, υπάρχει άπειρος αριθμός αντιγράφων του σύμπαντος ακριβώς εκεί σε αυτήν την οθόνη; Δεν θα μπορούσε να είναι εκεί που ζει το ολογραφικό διπλό;»».

Οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι η ομόκεντρη δομή του δακτυλίου υποδηλώνει μια ομάδα συμμετριών που ονομάζεται σύμμορφη συμμετρία. Ένα σύστημα που έχει σύμμορφη συμμετρία εμφανίζει «αμετάβλητη κλίμακα», που σημαίνει ότι φαίνεται το ίδιο όταν κάνετε μεγέθυνση ή σμίκρυνση. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε υποδακτύλιος φωτονίου είναι ένα ακριβές, απομεγεθυσμένο αντίγραφο του προηγούμενου υποδακτυλίου. Επιπλέον, ένα σύμφωνο συμμετρικό σύστημα παραμένει το ίδιο όταν μεταφράζεται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω στο χρόνο και όταν όλες οι χωρικές συντεταγμένες αντιστρέφονται, μετατοπίζονται και μετά αναστρέφονται ξανά.

Ο Στρόμινγκερ αντιμετώπισε σύμμορφη συμμετρία τη δεκαετία του 1990 όταν εμφανίστηκε σε ένα ειδικό είδος πενταδιάστατης μαύρης τρύπας που μελετούσε. Κατανοώντας επακριβώς τις λεπτομέρειες αυτής της συμμετρίας, αυτός και Κουμρούν Βάφα βρήκα ένα νέο τρόπο να συνδέσει τη γενική σχετικότητα με τον κβαντικό κόσμο, τουλάχιστον μέσα σε αυτά τα ακραία είδη μαύρων τρυπών. Φαντάστηκαν να κόψουν τη μαύρη τρύπα και να αντικαταστήσουν τον ορίζοντα γεγονότων της με αυτό που αποκαλούσαν ολογραφική πλάκα, μια επιφάνεια που περιέχει ένα κβαντικό σύστημα σωματιδίων που σέβονται την σύμμορφη συμμετρία. Έδειξαν ότι οι ιδιότητες του συστήματος αντιστοιχούν στις ιδιότητες της μαύρης τρύπας, σαν η μαύρη τρύπα να είναι ένα ολόγραμμα υψηλότερων διαστάσεων του σύμμορφου κβαντικού συστήματος. Με αυτόν τον τρόπο, έχτισαν μια γέφυρα μεταξύ της περιγραφής μιας μαύρης τρύπας σύμφωνα με τη γενική σχετικότητα και της κβαντομηχανικής περιγραφής της.

Το 1997, η Maldacena επέκτεινε αυτήν την ίδια ολογραφική αρχή σε ένα ολόκληρο σύμπαν παιχνιδιών. Ανακάλυψε ένα «σύμπαν σε ένα μπουκάλι», στο οποίο ένα σύμμετρα συμμετρικό κβαντικό σύστημα που ζει στην επιφάνεια του μπουκαλιού αντιστοιχίζεται ακριβώς στις ιδιότητες του χωροχρόνου και της βαρύτητας στο εσωτερικό του μπουκαλιού. Ήταν σαν το εσωτερικό να ήταν ένα «σύμπαν» που προεξείχε από την επιφάνειά του κάτω των διαστάσεων σαν ολόγραμμα.

Η ανακάλυψη οδήγησε πολλούς θεωρητικούς να πιστέψουν ότι το πραγματικό σύμπαν είναι ένα ολόγραμμα. Το πρόβλημα είναι ότι το σύμπαν του Maldacena σε ένα μπουκάλι διαφέρει από το δικό μας. Είναι γεμάτο με έναν τύπο χωροχρόνου που είναι αρνητικά καμπυλωμένος, γεγονός που του δίνει ένα εξωτερικό όριο που μοιάζει με επιφάνεια. Το σύμπαν μας πιστεύεται ότι είναι επίπεδο και οι θεωρητικοί δεν έχουν ιδέα για το πώς μοιάζει το ολογραφικό διπλό του επίπεδου χωροχρόνου. «Πρέπει να επιστρέψουμε στον πραγματικό κόσμο, παίρνοντας ταυτόχρονα έμπνευση από όσα μάθαμε από αυτούς τους υποθετικούς κόσμους», είπε ο Στρόμινγκερ.

Και έτσι η ομάδα αποφάσισε να μελετήσει μια ρεαλιστική περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα που κάθεται σε επίπεδο χωροχρόνο, όπως αυτές που φωτογραφήθηκαν από το τηλεσκόπιο Event Horizon. «Οι πρώτες ερωτήσεις που πρέπει να τεθούν είναι: Πού ζει το ολογραφικό διπλό; Και ποιες είναι οι συμμετρίες;» είπε ο Χαντάρ.

Αναζητώντας το Ολογραφικό Διπλό

Ιστορικά, η σύμμορφη συμμετρία έχει αποδειχθεί ένας αξιόπιστος οδηγός στην αναζήτηση κβαντικών συστημάτων που χαρτογραφούνται ολογραφικά σε συστήματα με βαρύτητα. «Το να λες σύμμορφη συμμετρία και μαύρη τρύπα στην ίδια πρόταση σε έναν θεωρητικό της κβαντικής βαρύτητας είναι σαν να κουνάς κόκκινο κρέας μπροστά σε έναν σκύλο», είπε ο Στρόμινγκερ.

Ξεκινώντας από την περιγραφή των περιστρεφόμενων μαύρων οπών στη γενική σχετικότητα, που ονομάζεται μετρική Kerr, η ομάδα άρχισε να αναζητά υπαινιγμούς σύμμορφης συμμετρίας. Φαντάστηκαν ότι χτυπούσαν τη μαύρη τρύπα με ένα σφυρί για να χτυπήσει σαν καμπάνα. Αυτές οι δονήσεις που εξασθενούν αργά είναι σαν τα βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται όταν, για παράδειγμα, δύο μαύρες τρύπες συγκρούονται. Η μαύρη τρύπα θα κουδουνίσει με ορισμένες συχνότητες συντονισμού που εξαρτώνται από το σχήμα του χωροχρόνου (δηλαδή από τη μετρική Kerr) όπως και οι ήχοι κλήσης ενός κουδουνιού εξαρτώνται από το σχήμα του.

Ο προσδιορισμός του ακριβούς μοτίβου των κραδασμών δεν είναι εφικτός επειδή η μέτρηση Kerr είναι τόσο περίπλοκη. Έτσι, η ομάδα προσέγγισε το σχέδιο λαμβάνοντας υπόψη μόνο τους κραδασμούς υψηλής συχνότητας, οι οποίοι προκύπτουν από το πολύ δυνατό χτύπημα της μαύρης τρύπας. Παρατήρησαν μια σχέση μεταξύ του σχεδίου των κυμάτων σε αυτές τις υψηλές ενέργειες και της δομής των δακτυλίων φωτονίων της μαύρης τρύπας. Το σχέδιο «αποδεικνύεται ότι διέπεται πλήρως από τον δακτύλιο φωτονίων», είπε Άλεξ Λουψάσκα της Πρωτοβουλίας Vanderbilt για τη βαρύτητα, τα κύματα και τα υγρά στο Τενεσί, ο οποίος συνέγραψε τη νέα εργασία με τους Στρόμινγκερ, Χαντάρ και Ντάνιελ Κάπεκ του Χάρβαρντ.

Μια κομβική στιγμή ήρθε το καλοκαίρι του 2020 κατά τη διάρκεια της πανδημίας Covid-19. Μαυροπίνακες και πάγκοι είχαν στηθεί στο γρασίδι έξω από το εργαστήριο φυσικής Jefferson του Χάρβαρντ και οι ερευνητές μπορούσαν επιτέλους να συναντηθούν αυτοπροσώπως. Κατέληξαν ότι, όπως η σύμμορφη συμμετρία που συσχετίζει κάθε δακτύλιο φωτονίου με τον επόμενο υποδακτύλιο, οι διαδοχικοί τόνοι μιας μαύρης τρύπας που κουδουνίζει σχετίζονται μεταξύ τους με σύμμορφη συμμετρία. Αυτή η σχέση μεταξύ των δακτυλίων φωτονίων και των δονήσεων της μαύρης τρύπας θα μπορούσε να είναι ένας «προάγγελος» της ολογραφίας, είπε ο Στρόμινγκερ.

Μια άλλη ένδειξη ότι ο δακτύλιος φωτονίων μπορεί να έχει ιδιαίτερη σημασία προέρχεται από τον αντιδιαισθητικό τρόπο που ο δακτύλιος σχετίζεται με τη γεωμετρία της μαύρης τρύπας. «Είναι πολύ, πολύ περίεργο», είπε ο Hadar. «Καθώς κινείστε κατά μήκος διαφορετικών σημείων του δακτυλίου φωτονίων, στην πραγματικότητα διερευνάτε διαφορετικές ακτίνες» ή βάθη μέσα στη μαύρη τρύπα.

Αυτά τα ευρήματα υπονοούν στον Στρόμινγκερ ότι ο δακτύλιος φωτονίων, και όχι ο ορίζοντας γεγονότων, είναι «φυσικός υποψήφιος» για μέρος της ολογραφικής πλάκας μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας.

Αν ναι, μπορεί να υπάρχει ένας νέος τρόπος για να απεικονίσουμε τι συμβαίνει με πληροφορίες σχετικά με αντικείμενα που πέφτουν σε μαύρες τρύπες - ένα μακροχρόνιο μυστήριο γνωστό ως το παράδοξο πληροφοριών για τη μαύρη τρύπα. Πρόσφατοι υπολογισμοί δείχνουν ότι αυτή η πληροφορία διατηρείται με κάποιο τρόπο από το σύμπαν καθώς μια μαύρη τρύπα εξατμίζεται αργά. Ο Στρόμινγκερ εικάζει τώρα ότι οι πληροφορίες μπορεί να αποθηκευτούν στην ολογραφική πλάκα. «Ίσως οι πληροφορίες να μην πέφτουν πραγματικά στη μαύρη τρύπα, αλλά κατά κάποιο τρόπο μένουν σε ένα σύννεφο γύρω από τη μαύρη τρύπα, το οποίο πιθανώς εκτείνεται στο δακτύλιο φωτονίων», είπε. "Αλλά δεν καταλαβαίνουμε πώς είναι κωδικοποιημένο εκεί μέσα ή πώς ακριβώς λειτουργεί."

 Κάλεσμα στους Θεωρητικούς

Η προαίσθηση του Στρόμινγκερ και της εταιρείας ότι το ολογραφικό διπλό ζει μέσα ή γύρω από τον δακτύλιο φωτονίων έχει αντιμετωπιστεί με σκεπτικισμό από ορισμένους θεωρητικούς της κβαντικής βαρύτητας, οι οποίοι το βλέπουν ως πολύ τολμηρή προέκταση από τη σύμμορφη συμμετρία του δακτυλίου. «Πού η ολογραφική διπλή ζωή είναι ένα πολύ βαθύτερο ερώτημα από το: Ποια είναι η συμμετρία;» είπε Ντάνιελ Χάρλοου, θεωρητικός της κβαντικής βαρύτητας και της μαύρης τρύπας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Αν και είναι υπέρ της περαιτέρω έρευνας για το θέμα, ο Χάρλοου τονίζει ότι μια πειστική ολογραφική δυαδικότητα, σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να δείξει πώς οι ιδιότητες του δακτυλίου φωτονίων, όπως οι τροχιές και οι συχνότητες μεμονωμένων φωτονίων, χαρτογραφούνται μαθηματικά στο λεπτόκοκκο κβαντικές λεπτομέρειες της μαύρης τρύπας.

Ωστόσο, αρκετοί ειδικοί είπαν ότι η νέα έρευνα προσφέρει μια χρήσιμη βελόνα που κάθε προτεινόμενο ολογραφικό διπλό πρέπει να κλωστή: Η διπλή πρέπει να μπορεί να κωδικοποιεί το ασυνήθιστο μοτίβο δόνησης μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας αφού χτυπηθεί σαν κουδούνι. «Η απαίτηση για το κβαντικό σύστημα που περιγράφει τη μαύρη τρύπα να αναπαράγει όλη αυτή την πολυπλοκότητα είναι ένας απίστευτα ισχυρός περιορισμός - και αυτός που δεν έχουμε προσπαθήσει ποτέ να εκμεταλλευτούμε στο παρελθόν», είπε ο Στρόμινγκερ. Εύα Σίλβερσταϊν, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, είπε, «Φαίνεται σαν ένα πολύ ωραίο κομμάτι θεωρητικών δεδομένων για τους ανθρώπους να προσπαθούν να αναπαράγουν όταν επιχειρούν μια ολογραφική διπλή περιγραφή».

Ο Maldacena συμφώνησε, λέγοντας: «Κάποιος θα ήθελε να καταλάβει πώς να το ενσωματώσει αυτό σε ένα ολογραφικό διπλό. Οπότε πιθανότατα θα τονώσει κάποια έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση».

 Ο Maloney υποπτεύεται ότι η νέα συμμετρία του δακτυλίου φωτονίων θα κεντρίσει το ενδιαφέρον τόσο στους θεωρητικούς όσο και στους παρατηρητές. Εάν χρηματοδοτηθούν οι αναμενόμενες αναβαθμίσεις στο τηλεσκόπιο Event Horizon, θα μπορούσε να αρχίσει να ανιχνεύει δακτυλίους φωτονίων μέσα σε λίγα χρόνια.

Ωστόσο, μελλοντικές μετρήσεις αυτών των δακτυλίων δεν θα δοκιμάσουν απευθείας την ολογραφία - μάλλον, τα δεδομένα θα επιτρέψουν ακραίες δοκιμές της γενικής σχετικότητας κοντά σε μαύρες τρύπες. Εναπόκειται στους θεωρητικούς να καθορίσουν με υπολογισμούς με στυλό και χαρτί εάν η δομή των άπειρων παγίδων φωτός γύρω από τις μαύρες τρύπες μπορεί να κρυπτογραφήσει μαθηματικά τα μυστικά μέσα.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Quantamamagazine