Forskare från Institute of Theoretical Physics (ITP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) och Shanghai University
Det låter dig jämföra olösta fysiskaproblem med lösbara multidimensionella gravitationsanaloger och vice versa. Kartläggningen mellan olika dimensioner påminner om den optiska holografiska projektionstekniken, därav namnet.
Även om holografisk dualitet har uppståttfrån strängteorin och var en del av sökandet efter en koherent teori om kvantgravitation, användes den också flitigt inom kvantkromodynamik, kondenserad materiens fysik och kvantinformation.
I detta arbete idén om holografiskdualitet sträcker sig till en specifik typ av atermiska, oordnade fasta ämnen – granulära material. Eftersom granulerna vanligtvis är makroskopiska i storlek, kan termiska fluktuationer och kvanteffekter försummas, konstaterar kinesiska forskare.
Schematisk representation av holografisk dualitet.
Gravitationsmodeller lever i (3+1) dimensioner, medan effektiva fältteorier/modellering av amorfa fasta ämnen lever i (2+1) dimensioner. ITP image
Dessutom den traditionella teorin om elasticitetordnade kristaller är inte längre tillämpliga på grund av den oordnade naturen hos granulära material (dvs. det finns ingen periodisk gitterstruktur för den rumsliga fördelningen av korn). Att förstå de fysikaliska egenskaperna hos granulärt material, såsom komplexa mekaniska reaktioner, är fortfarande en teoretisk utmaning.
Granulära material kan i viss utsträckningför att motstå deformation och bibehålla dess strukturella integritet. Men när töjningen överstiger en viss tröskel, går materialet sönder, ett fenomen som kallas eftergivenhet. I vissa fall kan skjuvning leda till förstärkning av kornsystemet (dvs en ökning av skjuvmodul), vilket visar sig som ett olinjärt svar på yttre deformation.
Denna studie förutspår interntförhållandet mellan icke-linjär elasticitet, fluiditet och entropi av granulär materia baserat på den holografiska principen om dualitet och effektiva fältteoretiska metoder. Datorsimuleringar av granulära modeller bekräftar teoretiska förutsägelser.
Det nya verket utökar inte bara fältettillämpningar av holografisk dualitet, men avslöjar också potentiella samband mellan svarta håls fysik och amorfa material, vilket öppnar nya möjligheter för studier och förståelse av komplexa system.
Läs mer
Monkeypox håller på att bli ett globalt virus: varför det överförs så snabbt
Något konstigt händer i universum: hur man förklarar inkonsekvenser i Hubble-konstanten
Diagnos på en minut: hur IT förändrar vården