卡弗利宇宙物理和数学研究所 图1
一个艺术家对一根“线”经过黑洞附近的印象
随着弦接近黑洞，它逐渐被拉长
然后，当它经过黑洞时，它开始振动
左边的图像是由事件视界望远镜拍摄的，代表了M87星系中心超大质量黑洞的阴影，包括它周围的光环
信用:EHT合作；卡弗利·IPMU 卡弗利宇宙物理和数学研究所(卡弗利paper)主任乌古里·广司和项目研究员马修·多德森关于黑洞光子球外弦理论效应的论文被选为《物理评论》杂志的“编辑建议”
他们的论文发表于2021年3月24日
在点粒子的量子理论中，一个基本量是关联函数，它测量粒子从一点传播到另一点的概率
当两个点通过类似光的轨迹连接时，相关函数产生奇点
在平坦的时空中，有这样一个独特的轨迹，但是当时空弯曲时，可以有许多类似光的轨迹连接两点
这是引力透镜的结果，它描述了弯曲的几何形状对光传播的影响
在黑洞时空的情况下，有类似光的轨迹围绕黑洞缠绕几次，产生黑洞光子球，正如最近由事件视界望远镜(EHT)在M87星系中心看到的超大质量黑洞的图像所示
2019年4月10日发布的EHT合作组织的图像捕捉到了一个黑洞及其光子球的阴影，围绕着它的光环
光子球可能出现在黑洞的某个区域，在这个区域中，以水平方向进入的光可能会被重力迫使在不同的轨道上传播
这些轨道导致前述相关函数中的奇点
然而，在某些情况下，由环绕黑洞的轨迹多次产生的奇点与物理期望相矛盾
多德森和奥古里已经证明了这样的奇点在弦理论中是可以解决的
在弦理论中，每个粒子都被认为是弦的一个特定激发态
当粒子沿着一条几乎像光一样的轨迹围绕黑洞运行时，时空曲率会导致潮汐效应，从而拉长弦
多德森和奥古里指出，如果考虑到这些影响，奇点会随着物理预期而消失
他们的结果提供了证据，证明一致的量子引力必须包含像弦这样的延伸物体作为它的自由度
Ooguri说，“我们的结果显示了弦理论效应在黑洞附近是如何增强的
虽然我们发现的影响还不足以对ETH的黑洞图像产生可观察的结果，但进一步的研究可能会向我们展示一种用黑洞来测试弦理论的方法
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
