داخل سیاهچاله ها چه خبر است؟

محققان دانشگاه میشیگان بر اساس تئوری دوگانگی هولوگرافیک، توانسته‌اند به درکی جدید از رمز و رازهای داخل سیاهچاله ها دست پیدا کنند.

سیاهچاله‌ها یکی از مروزترین پدیده‌های جهان محسوب می‌شوند و مطالعه‌ اخیر محققان دانشگاه میشیگان نیز به این شگفتی‌های اعماق فضا، رمز و راز بیش‌تری بخشیده است. نتایج کسب شده از این تحقیق نشان می‌دهند که سیاهچاله‌ها صرفا هولوگرام هستند. البته منظور محققان از واژه هولوگرام، آن دسته از نمونه‌هایی نیستند که اکثر مردم به عنوان طرح‌های علمی‌-تخیلی تصور می‌کنند. بلکه آنها از ایده هولوگرام برای کشف چگونگی اتصال درون سیاهچاله به بیرون استفاده می‌کنند.

این مطالعه که به سرپرستی انریکو رینالدی انجام شده، بر اساس ایده‌ای به نام دوگانگی هولوگرافیک شکل گرفته است. این تئوری بیان می‌کند که نظریه گرانش و ذرات از نظر ریاضی یکسان هستند. با این‌حال، نظریه گرانش به توصیف بعد سوم و نظریه ذرات نیز به بعد دوم می‌پردازد. در ارتباط با سیاهچاله ها، هر دو نظریه در توصیف نحوه عملکرد آنها با یکدیگر مرتبط هستند. اکنون، مطالعه محققین دانشگاه میشیگان به توضیح معنای ایده دوگانگی هولوگرافیک برای سیاهچاله ها و آنچه در داخل آنها وجود دارد، پرداخته است.

در درون سیاهچاله چه خبر است؟

مفهوم ما از درون سیاهچاله، مبتنی بر نظریه گرانش بوده که بیان‌گر عملکرد آن در بعد سوم است. در واقع، فضازمان از بیرون به داخل سیاهچاله رفته و سپس از آن عبور می‌کند. با این‌حال، محیط بیرونی سیاهچاله به مانند داخل که عملکردی سه‌بعدی دارد محاسبه نمی‌شود و مسطح در نظر گرفته شده است.

آخرین تحقیق رینالدی از دو روش شبیه‌سازی به‌طور همزمان بهره می‌گیرد تا در نهایت گرانش یک سیاهچاله را محاسبه و توصیف کند. درون یک سیاهچاله کشش گرانشی به گونه‌ای است که با چشمان ما قابل رویت نخواهد بود. نحوه درک ما از آنچه در داخل یک سیاهچاله رخ می‌دهد، براساس پژوهش رینالدی، در بهترین شکل خود، از طریق یک طرح هولوگرافی قابل توصیف است.

محاسبه عملکرد درونی سیاهچاله

در این نمونه، یک هولوگرام، تصویری مسطح و دوبعدی است که یک تصویر را به‌صورت سه‌بعدی به ما نشان می‌دهد. برای مثال هولوگرام توپاک، رپر آمریکایی را در نظر بگیرید. تصاویر سه‌بعدی توپاک به‌صورت هولوگرافیک بر روی یک صفحه دوبعدی از مایلار نمایش داده شد. این امر به بینندگان همان اطلاعات بصری را می‌دهد که با یک توپاک سه‌بعدی واقعی به دست می‌آوردند، حتی اگر آنچه که در واقع به آن نگاه می‌کنند، همه روی یک سطح دو بعدی قرار داشته باشد.

محققان با استفاده از مدل‌های ماتریس کوانتومی برای مطالعه ارتباط بین تئوری گرانش و ذرات، سیاهچاله‌ای را با مرکز سه‌بعدی توصیف کرده‌اند که به لطف ذراتی که در دو بعد محاسبه می‌شوند، برای ما قابل نمایش و مشاهده هستند. طبق آخرین محاسبات، درون سیاهچاله‌ ها تنها به صورت ریاضی قابل توصیف است. تا زمانی‌که توانایی درک درونی این پدیده و تطابق آن با فهم کنونی از ماهیت جهان را نداشته باشیم، واقعا مطمئن نخواهیم بود که آنچه در داخل این پدیده می‌بینیم دوبعدی، سه‌بعدی یا فراتر از آن است.