AdS/CFT対応と極限ブラックホール

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AdS/CFT対応と極限ブラックホールの違い

AdS/CFT対応 vs. 極限ブラックホール

論物理学では、AdS/CFT対応（AdS/CFTたいおう、anti-de Sitter/conformal field theory correspondence）は、マルダセーナ双対(Maldacena duality)あるいはゲージ／重力双対(gauge/gravity duality)とも呼ばれ、2つの物理理論の種類の間の関係を予言するものである。対応の片側は、共形場理論 (CFT) で、場の量子論で基本粒子を記述するヤン＝ミルズ理論の類似物を意味し、対応する反対側は、反ド・ジッター空間(AdS)で、量子重力の理論で使われる空間である。この対応は弦理論やM-理論のことばで定式化された。 双対性は、弦理論と量子重力の理解の主要な発展の現れである。この理由は、双対性がある境界条件を持つ弦理論の(non-perturbative)な定式化であるからであり、注目を浴びている量子重力のアイデアのホログラフィック原理を最もうまく実現しているからである。ホログラフィック原理は、もともとジェラルド・トフーフトが提唱し、レオナルド・サスキンドにより改善されている。 加えて、の場の量子論の研究への強力なツールを提供している。 双対性の有益さの大半は、強弱双対性から来ている。つまり、場の量子論が強い相互作用である場合に、重力理論の側は弱い相互作用であるので、数学的に取り扱い易くなっている。この事実は、強結合の理論を強弱対称性により数学的に扱い易い弱結合の理論に変換することにより、原子核物理学や物性物理学での多くの研究に使われてきている。 AdS/CFT対応は、最初に1997年末、フアン・マルダセナにより提起された。この対応の重要な面は、、、アレクサンドル・ポリヤコフの論文や、エドワード・ウィッテンの論文により精査された。2014にはマルダセナの論文の引用は10000件を超え、高エネルギー物理学の分野の最も多く引用される論文となっている。. 論物理学では、極限ブラックホール(extremal black hole)は、与えられた電荷と角運動量を持つことと整合する可能な限り最小の質量を持つブラックホールである。言い換えると、極限ブラックホールは、固定した定数の速度で回転して存在することのできる最小の可能なブラックホールである。 超対称性理論では、極限ブラックホールは超対称的である。極限ブラックホールは一つまたはそれ以上の超電荷の下で不変である。このことは (BPS bound)の結果である。そのようなブラックホールは静的でありホーキング輻射しない。これらのブラックホールエントロピーは、弦理論で計算することが可能である。 セーン・キャロル(Sean Carroll)により、極限ブラックホールのエントロピーは 0 であることが示唆されている。キャロルは、エントロピーの欠如することを、ブラックホールがその中にの別の次元を作ることにより説明した。 In other words, this is the smallest possible black hole that can exist while rotating at a given fixed constant speed.

弦理論

弦理論（げんりろん、string theory）は、粒子を0次元の点ではなく1次元の弦として扱う理論、仮説のこと。ひも理論、ストリング理論とも呼ばれる。.

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ブラックホール

ブラックホール（black hole）とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。.

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ブラックホールの熱力学

物理学において、ブラックホール熱力学（ブラックホールねつりきがく、black hole thermodynamics）は、ブラックホールの事象の地平線の存在を含む熱力学の法則を探す研究分野である。黒体輻射 (black body radiation) の統計力学の研究が量子力学の到来を促したのと同じように、ブラックホールの統計力学を理解しようとする努力は、量子重力理論の理解に深い影響を与えてきており、ホログラフィック原理の定式化を導いた。 -->.

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ブラックホール情報パラドックス

ブラックホールのイメージ ブラックホール情報パラドックス(Black hole information paradox)は、量子力学と一般相対性理論の組合せに起因するパラドックスである。物理的情報は、ブラックホールの中で永遠に消失するため、多くの量子状態が同じ状態を取ることを許容する。これは、ある時点での物理系に関する完全な情報は、別の時点での状態を決定するべきだという、科学的方法の原則から逸脱するため、論争を呼んだ。量子力学の基礎的な前提では、系の完全な情報は、波動関数の収縮まで、波動関数の中に埋め込まれる。波動関数の進化は、ユニタリ作用素によって決定され、ユニタリティは、情報は量子状態に保存されることを示唆する。これは、決定論の厳しい形である。.

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ホーキング放射

ホーキング放射（ホーキングほうしゃ、Hawking radiation）またはホーキング輻射（ふくしゃ）とは、スティーヴン・ホーキングが存在を提唱・指摘した、ブラックホールからの熱的な放射のことである。 「ブラックホールは熱的な特性を持つだろう」と予言したヤコブ・ベッケンシュタインの名前を取って、ベッケンシュタイン・ホーキング輻射（）と呼ぶこともある。.

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理論物理学

論物理学（りろんぶつりがく、）は、物理学において、理論的な模型や理論的仮定（主に数学的な仮定）を基に理論を構築し、既知の実験事実（観測や観察の結果）や、自然現象などを説明し、かつ未知の現象に対しても予想する物理理論を扱う分野のこと。実験物理学と対比して使われる言葉。 手段として、伝統的な紙と鉛筆によるもの以外に、現在ではコンピュータによる数値的なシミュレーション、数値解析、物理シミュレーションなどにおいて使用される計算機も重要なものの一つとなっている。このシミュレーションなどによる計算物理学分野も、通常は理論物理学に含める。ただ計算物理学を、理論、実験以外の第三の分野と捉える考え方もある。 物理学が理論物理学と実験物理学に分化したのは、19世紀後半から20世紀初頭にかけての物理学の急速な発展に原因がある。それまでの物理学の知識の集積は、一人の物理学者が実験と理論の両方を十分カバーできる程度のものであった。しかし急速な発展の結果、物理学の領域はあまりにも巨大化・複雑化しすぎて、全体を把握することが困難となった。理論的な考察を行なうために習得しなければならない数学的手法や既存の物理理論も膨大な量になって、習得に何年もかかるようになった。このため、それぞれ担当分野に分かれて研究を進める他なくなったのである。ロシア（旧ソ連）のレフ・ダヴィドヴィッチ・ランダウが自国の物理学者志望の学生に課した「理論ミニマム」教程（最低限の知識）にもそれが現れている。.

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角運動量

角運動量（かくうんどうりょう、）とは、運動量のモーメントを表す力学の概念である。.

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超対称性

超対称性（ちょうたいしょうせい,supersymmetry,SUSY）はボソンとフェルミオンの入れ替えに対応する対称性である。この対称性を取り入れた理論は超対称性理論などのように呼ばれる。また、超対称性粒子の一部はダークマターの候補の一つである。2013年1月現在、超対称性粒子は未発見である。.

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量子重力理論

量子重力理論（りょうしじゅうりょくりろん、）は、重力相互作用（重力）を量子化した理論である。単に量子重力（りょうしじゅうりょく：Quantum Gravity(QG), Quantum Gravitation）または重力の量子論（Quantum Theory of Gravity）などとも呼ばれる。 ユダヤ系ロシア人のマトベイ・ブロンスタインがパイオニアとされる。一般相対性理論と量子力学の双方を統一する理論と期待されている。物理学の基礎概念である時間、空間、物質、力を統一的に理解するための鍵であり、物理学における最重要課題の一つと言われている。 量子重力理論は現時点ではまったく未完成の未知の理論である。量子重力を考える上で最大の問題点はその指針とすべき基本的な原理がよく分かっていないということである。そもそも重力は自然界に存在する四つの力（基本相互作用）の中で最も弱い。従って、量子化された重力が関係していると考えられる現象が現在到達できる技術レベルでは観測できないためである。.

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電荷

電荷（でんか、electric charge）は、素粒子が持つ性質の一つである。電気量とも呼ぶ。電荷の量を電荷量という。電荷量のことを単に電荷と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。.

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