Учёные заглянули в чёрную дыру
Физики Мичиганского университета попытались понять, что находится внутри черных дыр с помощью квантовых вычислений и машинного обучения.
В 1993 году известным голландским физиком-теоретиком Герардом Хофтом была выдвинута голографическая теория. Вся материя, содержащаяся в некой области пространства, может быть представлена как «голограмма» — информация, которая находится на границе этой области.
Эта математическая гипотеза объединяет теории частиц с теорией гравитации. Предполагается, что эти теории математически эквивалентны: что происходит в теории гравитации, происходит и в теории частиц, и наоборот. Обе теории описывают разное количество измерений. Например, внутри черной дыры гравитация существует в трех измерениях, а теория частиц — в двух.
Отдельные ученые считают, что Вселенная — это голографическая проекция. Такое утверждение позволяет вывести согласованную квантовую теорию гравитации, рассказывает Хайтек+.
«В теории относительности Эйнштейна нет частиц, только пространство-время. А в стандартной модели нет гравитации, только частицы, — сказал Энрико Ринальди, физик из Университета Мичигана. — Объединение этих разных теорий — давняя проблема физики, ее пытались решить еще с прошлого столетия».
Исследователи использовали квантовые матричные модели, которые представляют теории частиц.
Матричные модели — это такие блоки чисел, заменяющие объекты в теории струн. А частицы представлены одномерными струнами. Цель решения подобных моделей — найти конкретную конфигурацию частиц в системе, которая представляет самое низкое энергетическое состояние. Оно называется земным. В этом основном состоянии ничего не происходит, пока не будет внешнего воздействия.
В исследовании ученые математически описали квантовое состояние матричной модели – квантово-волновой функции. После с помощью нейросети пытались найти волновую функцию матрицы с самой низкой энергией. Во всех случаях им удалось найти основное состояние матричных моделей.
Эти матрицы представляют собой один из вариантов особого типа черной дыры. Если ученые будут знать расположение и свойства матриц, они смогут выяснить, как выглядят черные дыры изнутри и откуда они появились.
Ученые хотят измерить темную материю в Солнечной системе. На фотографиях Млечного Пути показаны миллиарды звезд, расположенных спиральным узором, с сияющим газом между ними. Но примерно 95% нашей галактики невидимо и не освещено. Эта таинственная субстанция называется темной материей.
Астрофизики: темная материя способна взаимодействовать. Ученые уверены, что выяснили истинную природу темной материи. Ее частицы не инертны и взаимодействуют с обычной материей.