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用全息图来模拟黑洞?物理学家提出的宏伟计划,来看看

黑洞是我们宇宙中能量最大、最具吸引力的现象,因此可以吞没它附近的任何物体。根据目前具体研究分析,想要靠近它是不大可能的。

相反,为了能够在实验室中模拟大质量、复杂的天体,科学家已经提出了一个设想—使用全息图。

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尽管实验还没有完成,科学家已经为虫洞全息图做了一个理论性的框架,那将会测试到黑洞中更神秘和独有的物质—尤其是超越了事件视界的物理规则会发生什么变化。

最终目标之一就是帮助人类在广义相对论和量子力学之间找到一个平衡点。无论经典力学或量子力学,在科学研究中都起着非常重要的作用,并且对于宇宙是如何运作的还没有给出一致的答案。

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虽然量子力学目前还不能解释重力—但是无论经典力学或量子力学都被应用在解释黑洞上。确切来说,是应用在解释黑洞会释放强大的吸引力的现象上,但是想要解释在事件视界之外具体发生了什么,科学家们需要运用更深层的量子论。

出于这个原因,物理学家渴望研究一个融合了经典力学和量子力学的“万能定理”,被作为量子引力而应用。

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来自日本大阪大学的物理学家桥本晃司说:“如果可以通过桌面实验观察一切的话,模拟黑洞的全息图或许可以成为人类探索量子引力的入口。”

关于黑洞全息图发现的关键即是弦论:它认为组成宇宙的基础粒子,如夸克、轻子,是由一个一维的以不同频率的波动的弦组成的。

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弦论的其中之一版本是作为全系对偶而被人们所熟知,它基础地认为:无论里面发生什么,“弦论”空间都可以把它转化为一个更少维度且更简单的“空间”,比如事件视界边界。

这引发的一个问题就是:首先,黑洞除了全息图什么都不是:即二维表面发展成三维(仅仅是一个普通全息图的样子)

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这种情况,这有可能解决部分存在于广义相对论和量子力学的张力问题,因为这意味着所有落到黑洞任何地方的物体都无法真正地逃离,而是停留在黑洞的环形的表面。没必要进入到杂乱的事件视界之外的空间里。

这就是全息图呈现它的地方。根据科研人员说:一个二维的球体可以模拟三维的黑洞,当从一个点照射出一束光,然后从另一个点控制它, 去观察会发生什么。

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你应该一致认同的是一个爱因斯坦环,假定使用正确的物质和实验室条件—就像广义相对论预测的那样:由于强烈的吸引力,黑洞附近的光发生了光变形。

光的变形环实际上是我们在迄今为止第一张发布的照片中看到的。就像你看到的那样,这些图片看起来像某些相似物,这引起了研究的预测。见此页顶部。

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不幸的是,因为这只是一个依靠极其明确的理论框架,所以你目前还不可能在你家厨房建立一个黑洞。科研人员现在希望找到量子物质去协助他们测试他们的理论。

无论如何,如果我们完成了这个实验,那将会帮助科学家在宇宙工作中匹配我们大范围或者小范围的理解力。

“我们的愿望是,这个项目将会展示一个由它推动的更接近且更容易的理解力,即我们的宇宙到底是怎么以一种基础的水平运作的。”来自日本大学的村田佳树说。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. DAVID NIELD- sciencealert- Pepper

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2019-10-04 13:40:18
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