Τι είναι μέσα σε μια μαύρη τρύπα; Ο φυσικός χρησιμοποιεί κβαντική υπολογιστική, μηχανική μάθηση για να μάθετε
Οι μαύρες τρύπες είναι περιοχές του χώρου με τόσο ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις που τίποτα, ούτε καν ελαφρύ, μπορεί να ξεφύγει από αυτές. Αυτό τους καθιστά δύσκολο να μελετηθούν, καθώς δεν υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας να παρατηρηθούν απευθείας από το εξωτερικό.
Ωστόσο, η ομάδα του Dr. Spiropulu μπόρεσε να χρησιμοποιήσει τις αρχές της κβαντικής μηχανικής για να προσομοιώσει τη συμπεριφορά των σωματιδίων κοντά στην άκρη μιας μαύρης τρύπας, γνωστή ως ορίζοντας συμβάντος. Το έκαναν αυτό δημιουργώντας μια κβαντική προσομοίωση υπολογιστών ενός σωματιδίου που υποβάλλονται σε βαρυτική κατάρρευση.
Η προσομοίωση αποκάλυψε ότι καθώς το σωματίδιο πέφτει προς τη μαύρη τρύπα, βιώνει ακραίες παλιρροιακές δυνάμεις που τεντώνουν και συμπιέγουν. Αυτές οι δυνάμεις γίνονται τόσο ισχυρές ώστε οι κβαντικές ιδιότητες του σωματιδίου αρχίζουν να εμφανίζονται, προκαλώντας την συμπεριφορά τους με απροσδόκητους τρόπους.
Για να ερμηνεύσει τα σύνθετα δεδομένα από την προσομοίωση, η ομάδα του Dr. Spiropulu στράφηκε σε τεχνικές εκμάθησης μηχανών. Αναπτύσσουν αλγόριθμους που θα μπορούσαν να εντοπίσουν και να ταξινομήσουν τις διαφορετικές φυσικές διεργασίες που εμφανίζονται κοντά στη μαύρη τρύπα.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα εργαλεία, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκτήσουν πολύτιμες γνώσεις σχετικά με τη συμπεριφορά της ύλης σε ακραία βαρυτικά περιβάλλοντα. Ανακάλυψαν ότι το σωματίδιο υφίσταται μετάβαση φάσης καθώς προσεγγίζει τον ορίζοντα συμβάντος, αλλάζοντας από κανονική κατάσταση σε κβαντική κατάσταση.
Αυτή η έρευνα αντιπροσωπεύει μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση των μαύρων οπών και της θεμελιώδους φύσης της βαρύτητας. Ανοίγει νέες δυνατότητες για τη μελέτη της συμπεριφοράς της ύλης υπό ακραίες συνθήκες και την εξερεύνηση των μυστηρίων που βρίσκονται κρυμμένα μέσα στις μαύρες τρύπες.
