مهروماه

گروهی از محققان مرکز اِسکولتِک به سرپرستی پروفسور «آناتولی دیمارسکی»  با تقارن‌های بیشتر، به مطالعۀ پیدایش مجموعه گرمایی تعمیم‌یافته در سامانه‌های کوانتومی پرداختند. در نتیجه، آنان دریافتند که سیاهچاله‌ها به شیوه‌ای یکسان با ماده معمولی، «عملکرد گرمایی» برقرار می‌کنند.

 فیزیک سیاهچاله‌ها، فصلی گریزان و حائز اهمیت در کتاب فیزیک مدرن است. این مبحث مناقشه‌های داغی را میان مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام رقم زده است. بر اساس مکانیک کوانتومی، سیاهچاله‌ها باید مثل سایر سامانه‌های کوانتومی معمولی رفتار کنند. اما این مورد به طُرُق مختلفی می‌تواند از منظر نظریه نسبیت عام اینشتین مشکل‌زا باشد. بنابراین، درک سیاهچاله‌ها از منظر مکانیک کوانتومی سوالی است که پارادوکسی پایدار در فیزیک محسوب می‌شود.

حل دقیق و ماهرانه چنین پارادوکس‌هایی سرنخ‌هایی در اختیارمان می‌گذارد تا ببینیم گرانش کوانتومی چگونه کار می‌کند. به همین دلیل است که فیزیک ِ سیاهچاله‌ها موضوع تحقیقی است که در فیزیک نظری محبوبیت فراوانی بدست آورده و تحقیقات زیادی پیرامون آن در حال انجام می‌باشد.

یکی از پرسش‌های خیلی مهم این است که سیاهچاله‌ها چه نوع عملکرد گرمایی دارند. مطالعۀ جدیدی که گروهی از محققان اِسکولتِک انجام دادند نشان می‌دهد که در این راستا، سیاهچاله‌ها فرق چندانی با ماده معمولی ندارند. بروز تعادل را می‌توان بر حسب همان ساز و کاری تبیین کرد که در مورد قراردادی به کار برده می‌شود. مطالعۀ تحلیلی سیاهچاله‌ها به دلیل توسعۀ سریع ابزارهای نظریِ به اصطلاح «دوگانگی هولوگرافیک» مقدور گردید.

این دوگانگی انواع معینی از سامانه‌های کوانتومی قراردادی را برای موارد خاصی از سامانه‌های گرانش کوانتومی ترسیم می‌کند. اگرچه تحقیقات بیشتری باید برای بسطِ این تشابه به دینامیک گرمایش انجام داد، اما تحقیق حاضر هم با ارائه شواهدی از این پارادایم می‌گوید که جنبه‌های مهم سیاهچاله‌ها و گرانش کوانتومی را می‌توان بر حسب دینامیک جمعی سامانه‌های کوانتومی قراردادی توضیح داد.

علاوه بر این، تحقیق حاضر به بررسی عمیقِ عملکرد گرمایشی سامانه‌های کوانتومی قراردادی می‌پردازد. این مسئله به طور گسترده مورد پذیرش قرار دارد که امکان توصیف دقیقِ سامانه‌های مکانیک کوانتومی ایزوله با مکانیک آماری تعادل (موازنه) وجود دارد. دیدگاه نظری دقیقی که چنین توصیفی ارائه می‌دهد، «فرضیه گرمایش حالت ایگن» نام دارد. با این حال، شواهدی که بتواند از این فرضیه پشتیبانی کند، در دست نمی‌باشد. نویسندگان مقاله ادعا می‌کنند که تا حدودی این شکاف را پر کرده‌اند.

پروفسور آناتولی دیمارسکی از مرکز فناوری و علوم انرژی در اِسکولتک گفت: «تا آنجایی که دانش فعلی‌مان اجازه می‌دهد، این کار تحقیقی را می‌توان بعنوان اولین شواهد تحلیلی از فرضیه بالا قلمداد کرد. همۀ کارهای قبلی در این راستا، ماهیت عددی داشته است. ما بر این باور هستیم که جنبه‌های مفهومی و فنی جدیدی که در مقاله ما بکار برده شده، می‌تواند توجه محققان زیادی را به خود جلب کند.