Los agujeros negros son excelentes codificadores, pero ¿pueden codificar puntos en el panorama de la teoría de cuerdas?

Considere la derivación habitual de la radiación de Hawking, utilizando la teoría cuántica de campos (QFT) en el espacio-tiempo de una estrella que colapsa. En tiempos tardíos, mucho después de que se haya formado el horizonte de sucesos, la radiación de Hawking es independiente de los detalles del colapso que formó el horizonte de sucesos. Es bien sabido que esta independencia conduce a la paradoja de la pérdida de información. Sin embargo, todavía depende de qué QFT usemos. Por ejemplo, si usamos un QFT que no tiene spin- 1 partículas en el espacio-tiempo plano, entonces la radiación de Hawking no contendrá ningún spin- 1 partículas, tampoco.

De acuerdo con el concepto de paisaje, la teoría de cuerdas tiene muchos "vacíos" diferentes, muchas posibles teorías efectivas de baja energía diferentes. Dado que el contenido de partículas de la radiación de Hawking se puede derivar utilizando la QFT efectiva de baja energía, también debe depender del punto que elijamos en el panorama de la teoría de cuerdas cuando la radiación de Hawking se deriva utilizando la teoría de cuerdas.

¿Es esto correcto? No soy un experto en teoría de cuerdas, pero tuve la impresión de que los agujeros negros en la teoría de cuerdas eran excelentes codificadores, tomando todo lo que entra y codificando más allá del reconocimiento práctico (incluso si la información todavía es recuperable en principio). Pero el argumento anterior parece decir que las capacidades de codificación de un agujero negro son limitadas: no pueden codificar diferentes puntos del paisaje entre sí. ¿Es esto correcto?

¿O los agujeros negros también pueden mezclar diferentes puntos en el paisaje? Si es así, ¿dónde están las fallas en mi razonamiento?

No estoy seguro de qué se supone que significa aquí "puntos de codificación en el paisaje de la teoría de cuerdas": los puntos en el paisaje son opciones para la estructura del espacio-tiempo como nuestro mundo 4d multiplicado por una variedad CY + opciones de ciertos ciclos de flujo, es decir, son un estado "global" del universo. Un agujero negro es un fenómeno local en (¡y en sí mismo parte de!) este espacio-tiempo. ¿Cómo se supone que "revuelve" la estructura geométrica general del espacio-tiempo?
@ACuriousMind Ese es un buen punto, y ese es exactamente el tipo de cosas de las que no estaba seguro. No tengo una imagen clara de la idea de paisaje, en particular de cuán "global" es el estado que corresponde a un punto en el paisaje. Dado que el espacio-tiempo es emergente en la teoría de cuerdas de todos modos, excepto tal vez por las condiciones asintóticas prescritas, y dado que los agujeros negros interfieren con el modelo de variedad de espacio-tiempo suave (principio holográfico), estaba pensando vagamente que tal vez los agujeros negros también pueden alterar el lugar en el que nos encontramos. el paisaje. No es un pensamiento bien formado.
Los "puntos revueltos del paisaje" no son propiedad del agujero negro sino de los horizontes de De Sitter dentro del contexto de la inflación eterna: un observador no puede saber qué vacío se encuentra fuera de su horizonte.

Respuestas (1)

Su tercer párrafo es correcto. Tanto la entropía como la radiación de Hawking (si se rompe la supersimetría) de un agujero negro fibroso de Calabi-Yau dependen de los detalles de la teoría de baja energía efectiva. También es plausible que la partición completa del agujero negro de un agujero negro, en realidad dependa de todos los módulos (multipletes vectoriales e hiper) del fondo en el que se encuentra una solución particular de agujero negro. Consulte la sección 7.4 en Black Hole Attractors and the Topological String and Holomorphic anomalies in topological field theory para obtener detalles en el caso de un norte = 2 solución en cuatro dimensiones.

No entiendo completamente lo que realmente significa la frase "revoltijo de puntos en el panorama de la teoría de cuerdas" . Ser un codificador rápido significa (en la terminología de codificadores rápidos ) que un sistema termodinámico con algunos valores fijos de sus potenciales termodinámicos se termaliza más rápido que cualquier otro sistema con los mismos valores de sus variables de estado. Por eso, no entiendo cuál es su definición de "codificador de puntos en el paisaje de cuerdas" .

Pero si preguntaba sobre la posibilidad de producir cambios en la función de partición del agujero negro mediante el cambio de los valores de los módulos de fondo externos; la respuesta es que es realmente posible. Como dije, la función de partición del agujero negro depende de los módulos de fondo, y tal vez incluso depende de forma no perturbativa de todos los módulos. Entonces, el agujero negro tiene una "respuesta física" para cualquier cambio en el fondo de los módulos; recíprocamente, en principio es posible cambiar los valores del fondo haciendo operaciones cuánticas en el agujero negro. Si esta última respuesta "es más rápida" que cualquier otra "respuesta" de un sistema similar, parece una pregunta ambigua y mal planteada.

Tampoco sé cuál es mi definición de "puntos de codificación en el paisaje". Fue solo un pensamiento vago basado en mi ignorancia de lo que realmente significa elegir un vacío en una teoría (teoría de cuerdas) donde el espacio-tiempo como lo conocemos es un fenómeno emergente. Gracias por la guía y por el recordatorio de que incluso la entropía de un BH depende de la teoría de baja energía efectiva. Me avergüenza haber olvidado ese punto básico, pero supongo que olvidar los puntos básicos es un error humano común cuando luchamos por aprender algo nuevo. ¡Gracias!
@ChiralAnomaly Muchas gracias por aceptar la respuesta, estoy muy contento por la oportunidad de servirle. Lo que está en el centro de su pregunta es el esfuerzo por tratar de comprender qué significa la elección de vacío en la teoría de cuerdas. Ese es uno de los aspectos más misteriosos de la teoría de cuerdas, sabemos muy poco sobre los procesos dinámicos involucrados en la elección del vacío (debido a nuestra falta de comprensión de cómo se ve realmente una cosmología cuántica fibrosa), la topología (conectividad) del paisaje. Es muy interesante pensar en eso.
@ChiralAnomaly Si está interesado en textos excelentes y divulgativos sobre la explicación de la teoría de cuerdas de la entropía del agujero negro, le recomiendo el Análisis conceptual de la entropía del agujero negro en la teoría de cuerdas y la aparición y correspondencia para los agujeros negros de la teoría de cuerdas . Gracias de nuevo.