Një studim i fundit i botuar në **Physical Review Letters** analizon efektet kuantike mbi termodinamikën dhe gjeometrinë e vrimave të zeza, duke u përqendruar në zgjerimin e dy pabarazive klasike në regjimin kuantik.
Vrimat e zeza janë studiuar gjerësisht përmes një qasjeje klasike të bazuar në teorinë e përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit. Megjithatë, kjo qasje nuk merr parasysh efektet kuantike si rrezatimi i Hokingut.
Qëllimi i studimit ishte që studiuesit të rafinonin teoritë klasike duke përfshirë efektet kuantike, duke ofruar kështu një kuptim më të mirë të dinamikës së vrimave të zeza.
Ekipi kërkimor përfshinte Dr. Antonia M. Frassino, Marie Curie Fellow në SISSA (Itali), Dr. Robie Hennigar, Profesor Asistent dhe Willmore Fellow në Universitetin Durham (MB), Dr. Juan F. Pedraza, Profesor Asistent në Institutin e Fizikës Teorike UAM/CSIC (Spanjë), dhe Dr. Andrew Svesko, Bashkëpunëtor Kërkimor në King’s College London (MB).
**Phys.org** intervistoi studiuesit mbi punën e tyre për pabarazitë kuantike në studimin e dinamikës së vrimave të zeza.
Dr. Frassino tha: “Fascinimi im me termodinamikën e vrimave të zeza shkon që nga doktoratura ime. Ky projekt na ndihmoi të vendosim kufij universalë për të drejtuar studimet e efekteve kuantike në hapësirë-kohë të lakuar.”
Dr. Hennigar shtoi: “Kam studiuar për një kohë të gjatë ndikimin e efekteve kuantike mbi vrimat e zeza dhe kohët e fundit kam interes për singularitetet gravitacionale dhe rolin që mund të luajnë efektet kuantike mbi to.”
Dr. Pedraza theksoi: “Hulumtimi im gjatë 15 viteve është përqendruar tek vrimat e zeza, dhe përparimet e fundit në holografi na kanë lejuar të studiojmë efektet kuantike mbi fizikën e vrimave të zeza në mënyrë më të kontrolluar dhe të detajuar.”
Dr. Svesko tha: “Për pjesën më të madhe të karrierës sime, kam qenë i interesuar për efektet kuantike mbi vrimat e zeza si një dritare drejt gravitetit kuantik dhe më në fund gjeta një ekip dhe qasje për të trajtuar këtë pyetje.”
Brenda një vrime të zezë ekziston një rajon i densitetit të pafund, i njohur si singularitet. Në singularitete, shpërbërja e mekanikës kuantike dhe gravitetit sfidon kuptimin tonë të ligjeve të fizikës.
Sipas hipotezës së censurës kozmike, singularitetet fshihen pas horizonteve të ngjarjeve të vrimave të zeza. Një horizont ngjarjesh shënon kufirin përtej të cilit as drita nuk mund të shpëtojë nga tërheqja gravitacionale e vrimës së zezë.
Në raste specifike, fizika klasike dështon të zbatojë censurën kozmike. Për shembull, në një skenar tridimensional (dy dimensione hapësinore dhe një kohor), mund të ndodhin singularitete konike të zhveshura. Në këto raste, shkencëtarët supozojnë se efektet kuantike do të mbulonin singularitetet duke krijuar horizonte ngjarjesh.
Pabarazia e Penrosit ofron një kornizë për të kuptuar marrëdhënien midis horizonteve të vrimave të zeza dhe masës së hapësirë-kohës. Pabarazia e kthyer izoperimetrike lidh vëllimin e mbyllur nga horizonti i ngjarjeve të vrimës së zezë me sipërfaqen e tij.
Studiuesit përdorën holografinë e botës së membranës për të studiuar vrimat kuantike të zeza dhe përdorën korrespondencën AdS/CFT si bazë për të shqyrtuar efektet kuantike në hapësirën AdS (Anti-de Sitter). Kjo qasje ndihmoi të llogariteshin reagimet kuantike, efektet e feedback-ut të materies kuantike mbi lakimin e hapësirë-kohës.
Studiuesit arritën të zgjeronin pabarazitë klasike të Penrosit dhe izoperimetrike për të marrë parasysh efektet kuantike. Rezultatet e tyre mbështesin një formë të censurës kuantike kozmike dhe sugjerojnë kufij të rinj për entropinë dhe stabilitetin e vrimave të zeza. Ata gjithashtu vunë në dukje ndikimin e zbulimeve të tyre në teorinë kuantike të informacionit.
