Bousso Holografik Sınır (Bousso's holographic bound)

Bousso sınırı, kuantum informasyon ile uzay ve zamanın geometrisi arasındaki temel bir ilişki yakalar. Kuantum mekaniğini Einstein'ın genel göreliliği ile birleştiren bir ‘birleşik teori’nin izi gibi görünüyor.

Kara delik termodinamiğinin incelenmesi ve infrmasyon paradoksu, holografik ilke fikrine yol açtı; uzamsal bir bölgedeki madde ve radyasyonun entropisi, sınır alanıyla orantılı olan bölgenin sınırının Bekenstein-Hawking entropisini geçemez. Bununla birlikte, bu ‘uzay benzeri’ entropiye bağlı kozmolojide başarısız olur; örneğin, evrenimizde geçerli değildir.

Raphael Bousso, uzay benzeri entropi sınırının birçok dinamik ortamda daha geniş bir ölçüde ihlal edildiğini gösterdi. Örneğin, çöken bir yıldızın entropisi, bir kara deliğin içine girdikten sonra, sonunda yüzey alanını aşacaktır. Göreceli uzunluk daralması nedeniyle, sıradan termodinamik sistemler bile keyfi olarak küçük bir alana kapatılabilir.

Holografik ilkeyi korumak için Bousso, kara delik fiziğinden kaynaklanmayan farklı bir yasa önerdi: kovaryant entropi sınırı veya Bousso sınırı; merkezi geometrik objesi, rastgele bir yüzey B'den ortogonal olarak yayılan genişlemeyen ışık ışınları tarafından çizilen bir bölge olarak tanımlanan bir ışık levhasıdır. Örneğin,

·         Eğer B, Minkowski uzayında bir anda bir küre ise, o zaman kürenin iç kısmına doğru yayılan geçmiş veya gelecek yönlendirilmiş ışık ışınları tarafından üretilen iki ışık tabakası vardır.

·         Eğer B, genişleyen bir evrende geniş bir bölgeyi çevreleyen bir küre ise (bir kapana kısılmış küre), o zaman yine dikkate alınabilecek iki ışık tabakası vardır; her ikisi de geçmişe, içeriye veya dışarıya yöneliktir.

·         B, gravitasyonal çöküşün son aşamalarında bir yıldızın yüzeyi gibi sıkışmış bir yüzey ise, ışık tabakaları geleceğe yönlendirilir.

Bousso sınırı, bilinen tüm karşı örneklerden uzay benzeri sınıra kaçar. Zayıf çekim ortamlarında, Bousso bağı Bekenstein bağını ima eder ve herhangi bir göreceli kuantum alan teorisinde kanıtlanabilecek bir formülasyonu kabul eder. Hafif tabaka yapısı, keyfi uzay süreleri için holografik ekranlar oluşturmak üzere tersine çevrilebilir.

Daha yeni bir öneri olan kuantum odaklama varsayımı, orijinal Bousso bağını ima eder ve bu nedenle bunun daha güçlü bir versiyonu olarak görülebilir. Gravitenin ihmal edilebilir olduğu sınırda, kuantum odaklama varsayımı, yerel enerji yoğunluğunu entropinin bir türevi ile ilişkilendiren ‘kuantum null enerji’ koşulunu öngörür. Bu ilişkinin daha sonra Standart Model gibi herhangi bir rölativistik kuantum alan teorisinde geçerli olduğu kanıtlanmıştır.


 (a) de Sitter uzayını ufka kadar dolduran bir objenin entropisi için holografik sınır, D-sınırı ve m-sınırı, ve  (b) ∆S'nin IBB'ye oranı (Michael Salem)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Bousso%27s_holographic_bound

9 Eylül 2022

 

GERİ (kara delikler)