"/> يستخدم العلماء الحوسبة الكمومية للثقب الأسود لفهم العالم المجسم

يستخدم العلماء الحوسبة الكمومية للثقب الأسود لفهم العالم المجسم

يستخدم العلماء الحوسبة الكمومية للثقب الأسود لفهم العالم المجسم

في دراسة جديدة ، اقترح العلماء أن فهم ما يحدث داخل الثقب الأسود ، وحتى الأبعاد الأخرى للكون ، قد يكون ممكنًا من خلال الحسابات الكمومية للجسيمات حول الثقب الأسود.

ماذا يحدث داخل الثقب الأسود؟ وكيف يرتبط ما يحدث داخل الثقب الأسود بالعالم خارجه؟ هذا لغز لم يتمكن العلماء من الإجابة عليه لعقود. سر يمكنه إعادة تعريف طريقة تفكيرنا في طبيعة العالم.

في مقال نُشر في PRX Quantum في 10 فبراير ، استخدم الفيزيائيون أجهزة الكمبيوتر الكمومية والتعلم الآلي ، وهي تقنية الحوسبة في صميم برنامج التعرف على الوجه ومعالجة اللغة الطبيعية ، لاختبار اتصال محتمل.

الثقوب السوداء مبنية على نظرية أينشتاين للنسبية العامة ، التي تصف الكون على نطاق واسع. لكن الجسيمات الصغيرة خارج الثقب الأسود تعمل وفقًا لقواعد النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، الذي يصف الكون على أصغر مقياس.

هناك القليل من التداخل والاختلاف بين النظامين الوصفيين. قال إنريكو رينالدي ، الفيزيائي في جامعة ميتشيغان ومعهد RIKEN للأبحاث في اليابان: “العلاقة بين هاتين النظريتين المختلفتين هي مشكلة طويلة الأمد في الفيزياء ، وهو أمر حاول الناس حله خلال القرن الماضي”. شارك في تأليف الورقة. »

إحدى الفرضيات التي قد تربط بين النظريتين هي فكرة أن حركة الجسيمات على المستوى ثنائي الأبعاد فوق الثقب الأسود تشبه تقريبًا التمثيل الهولوغرافي للحركة ثلاثية الأبعاد للثقب الأسود. مفهوم يعرف باسم الازدواجية الثلاثية الأبعاد.

مصفوفة كمومية لوصف جاذبية الثقب الأسود

محاكاة نموذج مصفوفة كمومية لوصف جاذبية الثقب الأسود
إنريكو رينالدي / UM و RIKEN و A. Silvestri

لتخيل هذا ، فكر في تأثير الثقب الأسود ، الذي يشوه الزمكان بسبب كتلته الهائلة. يرتبط سحب الجاذبية للثقب الأسود ، الموجود في ثلاثة أبعاد ، رياضيًا بالجسيمات التي تتحرك فوقه في بعدين. إذن هناك ثقب أسود في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، لكننا نتوقعه من خلال الحركة ثنائية الأبعاد للجسيمات.

اقرأ
اشترت مايكروسوفت شركة الذكاء الاصطناعي Nuance مقابل 19.7 مليار دولار

وبالتالي ، فإن “الثنائية الثلاثية الأبعاد” هي في الواقع تخمين رياضي يربط نظريات الجسيمات وتفاعلاتها بنظرية الجاذبية. يوضح هذا التخمين أن نظرية الجاذبية ونظرية الجسيمات متكافئتان رياضيًا ، وأن ما يحدث رياضيًا في الجاذبية يحدث في نظرية الجسيمات ، والعكس صحيح.

يأمل الباحثون في اختبار هذا. يستخدمون أولاً جهاز كمبيوتر كمي لمحاكاة الجسيمات التي تمثل ثقبًا أسود ، ثم يستخدمون التعلم الآلي لتحليل كيفية تفاعل الجسيمات مع بعضها البعض. يأمل الباحثون أن تمنحهم هذه العملية نظرة ثاقبة حول كيفية عمل الجسيمات والثقوب السوداء. قال رينالدي: “نأمل أن نفهم شيئًا عن الجاذبية من خلال فهم خصائص نظرية الجسيمات هذه من خلال التجارب العددية”.

نماذج المصفوفة الكمومية هي تمثيلات لنظرية الجسيمات ، وبما أن الازدواجية الثلاثية الأبعاد تُظهر أن ما يحدث في نظام ما له تأثير آلي في نظام آخر ، فإن حل مثل هذه المصفوفات الكمومية يمكن أن يكشف عن معلومات حول الجاذبية.

هذا مهم لأن ثنائية الهولوغرام يمكن أن تتجاوز ثلاثة أبعاد. يقترح بعض العلماء أن الكون يمكن أن يكون صورة ثلاثية الأبعاد ، وفي الواقع صورة لشيء أكبر. قد يبدو الأمر وكأنه موضوع معقد ، لكن النهج الجديد قد يكون وسيلة لمعرفة المزيد عنه.

صورة الغلاف: تصميم رسومي لثقب أسود
الائتمان: صور بين النجوم / باراماونت

مصادر: الفراغو المستقبل

إرسال تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.