Комплементарность черной дыры - Black hole complementarity

Комплементарность черной дыры является предполагаемым решением парадокс информации о черной дыре, предложено Леонард Сасскинд, Ларус Торлациус,[1] и Жерар т Хофт.[2][3]

Обзор

С тех пор Стивен Хокинг предлагаемая информация теряется при испарении черная дыра как только он проходит через горизонт событий и неминуемо разрушается на необычность, и это может превратить чистые квантовые состояния в смешанные государства, некоторые физики задавались вопросом, есть ли полная теория квантовая гравитация может сохранить информацию с помощью унитарного эволюция во времени. Но как это может быть возможно, если информация не может покинуть горизонт событий, не двигаясь быстрее света? Кажется, это исключает Радиация Хокинга как носитель недостающей информации. Также создается впечатление, что информация не может быть «отражена» на горизонте событий, поскольку в ней нет ничего особенного локально.

Леонард Сасскинд[4] предложил радикальное решение этой проблемы, заявив, что информация отражается на горизонте событий и проходит через горизонт событий и не может убежать, причем ловушка состоит в том, что ни один наблюдатель не может подтвердить обе истории одновременно. По мнению внешнего наблюдателя, бесконечное замедление времени на самом горизонте создает впечатление, будто для достижения горизонта требуется бесконечное количество времени. Он также постулировал протяженный горизонт, который является мембрана парить над Планковская длина за пределами горизонта событий, который является одновременно физическим и горячим. По словам внешнего наблюдателя, падающая информация нагревает растянутый горизонт, который затем переизлучает его как излучение Хокинга, при этом вся эволюция является единой. Однако, по мнению падающего наблюдателя, на самом горизонте событий ничего особенного не происходит, и и наблюдатель, и информация попадут в сингулярность. Это не означает, что есть две копии информации, лежащие вокруг - одна на горизонте или сразу за ним, а другая внутри черной дыры - так как это нарушит нет теоремы клонирования. Вместо этого наблюдатель может обнаружить информацию только на самом горизонте или внутри, но никогда и то и другое одновременно. Комплементарность - это особенность квантовая механика некоммутирующих наблюдаемых, и Сасскинд предположил, что обе истории дополняют друг друга в квантовом смысле.

Падающий наблюдатель будет видеть точку входа информации как локализованную на горизонте событий, в то время как внешний наблюдатель заметит, что информация равномерно распределяется по всему растянутому горизонту перед повторным излучением. энтропия пройти через горизонт, и ничего странного не произойдет. Для внешнего наблюдателя информация и энтропия поглощаются растянутым горизонтом, который действует как диссипативная жидкость с энтропией, вязкостью и электропроводностью. Увидеть мембранная парадигма Больше подробностей. Растянутый горизонт проводит поверхностные заряды, которые быстро распространяются по горизонту.

В последнее время выяснилось, что дополнительность черных дыр в сочетании с моногамией запутанность предполагает наличие "брандмауэр ".[5]

Рекомендации

  1. ^ Сасскинд; Торлаций; Углум (1993). «Растянутый горизонт и взаимодополняемость черных дыр». Физический обзор D. 48 (8): 3743–3761. arXiv:hep-th / 9306069. Bibcode:1993ПхРвД..48.3743С. Дои:10.1103 / PhysRevD.48.3743.
  2. ^ 'т Хоофт, Г. (1985). «О квантовой структуре черной дыры». Ядерная физика B. 256: 727–745. Bibcode:1985НуФБ.256..727Т. Дои:10.1016/0550-3213(85)90418-3.
  3. ^ 'т Хоофт, Г. (1990). "Интерпретация теории струн черной дырой". Ядерная физика B. 335 (1): 138–154. Bibcode:1990НуФБ.335..138Т. Дои:10.1016 / 0550-3213 (90) 90174-С.
  4. ^ Сасскинд, Леонард; Линдесей, Джеймс (31 декабря 2004 г.). Введение в черные дыры, информацию и революцию в теории струн: голографическая вселенная. Всемирная научная издательская компания. ISBN  978-981-256-083-4.
  5. ^ Альмхейри, Ахмед; Марольф, Дональд; Полчинский, Джозеф; Салли, Джеймс (февраль 2013 г.). «Черные дыры: взаимодополняемость или брандмауэры?». Журнал физики высоких энергий. 2013 (2): 62. arXiv:1207.3123. Bibcode:2013JHEP ... 02..062A. Дои:10.1007 / jhep02 (2013) 062. ISSN  1029-8479.