Где и как хранится энтропия черной дыры?

Вы можете найти большую часть энтропии черной дыры на поверхности горизонта событий, связанную со струнами. Остальное связано с излучением Хокинга и т. д. Поскольку область внутри горизонта событий полностью отключена от нашей вселенной, это должно быть верно, чтобы предотвратить «уменьшение энтропии» системы (нашей вселенной).

Ту же самую двойную энтропию можно найти и внутри горизонта событий. Но большая часть энтропии находится в сингулярности.

Как вы можете упаковать столько информации в таком маленьком регионе?

На самом деле, это ничто перед сингулярностью семени большого взрыва. Процесс упаковки не ограничен.

Как работает упаковка?

Мы еще не знаем. Помните, когда теория дает вам чудовищно большое или малое число, такое как бесконечность и т. д., это означает, что она не смогла описать ситуацию в нашей рабочей области. Когда общая теория относительности предсказывает сингулярность, это означает, что описание сингулярности находится за пределами ее уровня. Общая теория относительности предназначена для больших тел, а сингулярность очень мала там, где правит вероятность. Итак, чтобы понять процесс, нам нужна теория гравитации для квантового мира. И мы над этим работаем.

Это очень глубокий вопрос в физике. Учитывая, что черная дыра имеет энтропию, которая масштабируется как

$$S_{BH} \sim \frac{A}{4},$$ вопрос в том как это связано $S_{Boltzmann} = K_B \ln W$. Например, каковы микросостояния теории, которые содержат информацию в черной дыре. Частично на это ответила серия статей Вафы, Строминджера, Каллана, Малдасены в 1990-х годах, и ответ состоит в том, что микросостояния черной дыры на самом деле реализуются компактифицирующим типом. $IIB$теория струн на $T_4 \times S_1$. В полученной геометрии $n_5$число $D_5$браны намотаны на тор и $n_1$число $D_1$браны по окружности. В пределе струнная связь мала, эффективная геометрия правильно считает микросостояния черной дыры. С тех пор было выполнено большое количество работ по построению микросостояний и их точному подсчету для большого семейства черных дыр. Однако эти решения работают только на экстремальном пределе или вблизи него, когда вся физика черной дыры может быть записана в терминах зарядов теории. Есть еще одно ограничение: он лучше всего работает в суперсимметричных случаях и когда связь мала.

Матур и Лунин предложили более надежный метод в так называемом подходе пушистых клубков, который преодолевает ограничение связи, рассматривая черную дыру как эффективную геометрию$e^S$количество состояний связанной строки, с$S$здесь энтропия.