Не считается

С тех пор покоя в фундаментальной физике не было, потому что физики-практики не смогли найти решения этого парадокса. Первыми, кто включил вычислительную сложность в дебаты, был физик Патрик Гейден (Patrick Hayden) из Стэнфорда, которому посчастливилось быть одновременно и ученым компьютерных наук, и Дэниел Харлоу (Daniel Harlow), физик из Принстонского университета в Нью-Джерси. Они спросили: если огненная стена влияет на способность наблюдателя дешифровать выходное излучение, то насколько трудно это сделать?

Как оказалось, невероятно трудно. Анализ компьютерной сложности показал, что необходимое для расшифровки исходной информации количество шагов будет расти по экспоненте вместе с количеством излученных частиц, которые она несет. Ни один мыслимый компьютер не мог бы закончить расчеты раньше, чем черная дыра выпустит всю свою энергию и исчезнет вместе с запрещенными клонами информации. Причины существования огненной стены исчезают: сценарий расшифровки, в котором она нужна, не может состояться, поэтому парадокс решен.

Гейден сначала скептически относился к собственным результатам. Однако затем он и Харлоу обнаружили очень похожий ответ для многих типов черных дыр. «Похоже, что принцип здесь действительно стойкий, – говорит Гейден, – загадочность природы оберегает вас от проведения такой расшифровки».

Аргумент Харлоу-Гейдена сильно поразил Скотта Ааронсона (Scott Aaronson), который работал над вычислительной сложностью и пределами квантового вычисления в Массачусетском технологическом институте в Кембридже. «По моему мнению, то, что они сделали – один из наиболее выдающихся примеров синтеза физики и компьютерной науки, который я когда-либо видел за время своей работы», – говорит он.

Новость приобрела сильный резонанс и среди физиков-теоретиков, но убедила далеко не всех. Даже если расчеты верны, говорит физик из Университета Калифорнии, Санта-Барбара, Джозеф Полчински, «трудно предположить, что кто-то смог бы создать фундаментальную теорию на этой основе». Тем не менее, кое-кто из физиков именно это и пытался сделать. В данной отрасли очень распространено мнение о том, что в основе законов природы должна быть информация. А возможность объяснить законы принципами вычислительной сложности дает свежий взгляд на проблему.

Все это, безусловно, вдохновило физика Леонарда Сасскинда из Стэнфордского Университета зарыться глубже в роль сложности. Для математической ясности он решил сделать эти вычисления в теоретической области, известной как «пространство анти-де Ситтера» (AdS). Космос здесь описан по подобию нашей Вселенной в том плане, что всё, включительно с черными дырами, руководствуется гравитацией. Однако, в отличие от нашего, у него есть границы – та область, где нет гравитации, лишь элементарные частицы и поля, которые подчиняются квантовой физике. Несмотря на эту разницу, изучение физики в AdS привело к появлению многочисленных идей, поскольку каждый объект и физический процесс внутри космоса можно математически соединить с соответствующим объектом или процессом на его границе. Например, черная дыра в AdS эквивалентна горячему газу обычных квантовых частиц на границе. А еще лучше то, что сложные вычисления в одной области часто становятся проще в другой. После того, как вычисление выполнено, полученные в AdS идеи обычно можно перенести обратно в нашу Вселенную.



В интернет-магазине e-bike.com.ua представлен широкий ассортимент электровелосипедов. Также вы можете найти мотор-колеса для него по выгодным ценам. Спешите, действуют летние скидки!