黑洞有時表現得像傳統(tǒng)的量子系統(tǒng)

由Anatoly Dymarsky教授領導的一組Skoltech研究人員研究了具有附加對稱性的量子系統(tǒng)中廣義熱集成的出現。結果，他們發(fā)現黑洞會像普通物質一樣熱化。他們的研究結果發(fā)表在《物理評論快報》上。

黑洞物理學仍然是現代物理學中難以捉摸的一章。這是量子力學和廣義相對論之間最緊張的關系。根據量子力學，黑洞的行為應類似于其他普通量子系統(tǒng)。但是，從愛因斯坦的廣義相對論的角度來看，這有很多問題。因此，從機械角度理解黑洞的問題仍然是物理悖論的一個恒定來源。仔細解決此類悖論，應為我們提供有關量子引力工作原理的線索。這就是為什么黑洞物理學是理論物理學中積極研究的主題的原因。

一個特別重要的問題是黑洞如何熱化。一組Skoltech研究人員最近進行的一項研究發(fā)現，在這方面，黑洞與普通物質沒有太大區(qū)別。即，可以用與常規(guī)情況相同的機理來解釋平衡的出現。由于所謂的全息對偶性的快速發(fā)展的理論工具，黑洞的分析研究成為可能。這種對偶性將某些類型的常規(guī)量子系統(tǒng)映射到量子引力系統(tǒng)的特定情況。盡管需要額外的工作才能將這種相似性擴展到熱力學動力學，但這項工作為黑洞和量子引力的重要方面提供了額外的支持。 通常可以用傳統(tǒng)的量子多體系統(tǒng)的集體動力學來解釋。

此外，這項工作為傳統(tǒng)的多體量子系統(tǒng)如何熱化提供了新的思路。公認的是，可以通過平衡統(tǒng)計力學準確地描述孤立的量子力學系統(tǒng)。提供這種描述的精確數學陳述稱為本征態(tài)熱化假設。盡管如此，仍缺乏該假設的證據。該論文的作者聲稱可以部分填補這一空白。

“據我們所知，我們的工作是空間擴展系統(tǒng)中本征態(tài)熱化假說的第一個分析證明，所有有關該主題的先前著作(很少有例外)都是數值形式。我們相信，概念和技術我們論文的新穎性受到廣泛關注。” Skoltech能源科學與技術中心的Anatoly Dymarsky教授解釋說。