Нова голографічна модель простору-часу

Голографічна модель простору-часу, в основному розроблена Бенксом і Фішлером, забезпечує добре опрацьовану математичну основу, сумісну як із загальною теорією відносності, так і з квантовою теорією поля.

Вона заснована на унітарності, причинності та голографії, описуючи фізику в рамках підходу причинного алмазу світової лінії частинки.

Відповідний гільбертовий простір має розмірність, що дорівнює максимальній площі на межі алмазу.

Новий підхід до пояснення чорних дір

Щоправда, темна матерія є однією з основних проблем фізики. Ведеться безліч астрофізичних пошуків. Недавнє дослідження дало змогу за допомогою вдосконаленої схеми класифікації виявити раніше приховану популяцію чорних дір.

Також активно розглядається можливе виробництво частинок темної матерії прискорювачами.

Теоретичних ідей незліченна безліч, постійно з'являються нові теорії. На цьому етапі справедливо зробити висновок, що консенсусу між фізиками поки що немає.

Хоча спостережні свідчення на користь темної матерії досить переконливі (не виключаючи моделі модифікованої гравітації), явні кандидати поки що не з'явилися.

Чорні діри можуть бути витлумачені як прояви ТМ, але виключно в контексті гравітаційно-хвильових та інтерферометричних спостережень, які доповнюють історичні аргументи, що ґрунтуються на русі зірок, акреційних дисків і джетів.

Звідси виникає природна вимога "нової фізики", що, своєю чергою, не гарантує повноцінного науково-верифікованого аналізу.

Нещодавно було висловлено припущення, що первісні чорні діри, очікувані в голографічній моделі простору-часу, можуть пояснити темну матерію.

Ідея про те, що ранні чорні діри виступили основним компонентом темної матерії, не є новою, проте вона є "природною" у структурі юного Всесвіту.

Водночас існують дві основні проблеми цього підходу, пов'язані з нелінійною швидкістю злиття і перевиробництвом ентропії (або космічних променів).

Обидва ці недоліки усуваються одночасно, якщо змістити фокус на релікти чорних дір. Така гіпотеза може бути експериментально перевірена в майбутньому.

Голографічна модель простору-часу

Фундаментальний принцип голографічного простору-часу полягає в тому, що максимальна просторовоподібна площа (з коефіцієнтом 1/4) кордону нуль-поверхні каузального алмазу дорівнює логарифму розмірності гільбертового простору, що описує квантову інформацію всередині алмазу.

Концепція каузального алмазу належить до галузі, згідно з якою може бути пристрій, здатний надсилати сигнали й отримувати відповіді протягом заданого інтервалу часу.

Це припущення спирається на переглянуту Джекобсоном загальну теорію відносності з точки зору термодинаміки.

Ступені свободи, локалізовані в основній частині причинного алмазу, є специфічними (і обмеженими) станами голографічних змінних на кордоні.

Цей підхід узгоджується з ЗТВ, квантовою механікою і в принципі вільний від патологій. Він також надає правдоподібне пояснення стріли часу і якимось чином розв'язує питання Лейбніца, вказуючи, що "ніщо" - це стан максимальної ентропії Всесвіту, оскільки всі ступені свободи тоді живуть на космологічному горизонті - з динамікою, що шкрябає інформацію з максимальною швидкістю, сумісною з причинністю.

У цьому відношенні коваріантний принцип ентропії узагальнює звичайні розрахунки ентропії чорних дір і просторів де Ситтера.

Що стосується космології, голографічна модель простору-часу призводить до інфляції, але з набагато меншою свободою, ніж у звичайному підході, який розпадається на велику кількість вільних параметрів.

Примітно, що хоча ядром теорії є квантова космологічна модель без сингулярностей, більшість її наслідків розуміються як особливості основної моделі.

Ключовим моментом є те, що після інфляції Всесвіт перетворюється на розбавлений газ невеликих чорних дір, їхні розміри можна порівняти з розмірами горизонту під час перегріву. Це не припущення ad hoc, а передбачення в даній системі. Більшість чорних дір розпадаються і виробляють звичайний гарячий Великий Вибух.

Крім того, баріонна асиметрія може бути природним чином врахована при побудові загальної теорії.