Cílem této diplomové práce bude v prvé řadě seznámení se s dosavadními výpočty entropie černých děr různými metodami pro různé systémy, porozumění termodynamice černých děr a pokus o rozšíření dosažených výsledků z nedávné doby na nové třídy černých děr (rotující, nesupersymetrické, atd.). Diplomant bude též pracovat na objasnění informačního paradoxu, který lze velice zjednodušeně vyjádřit jako problém ztráty informace při pádu do černé díry a následném vyzáření Hawkingovým efektem.
Seznam odborné literatury
N.D. Birrell, P.C.W. Davies, Quantum Fields In Curved Space (Cambridge Univ. Press, Cambridge 1982)
J. Polchinski, String theory. Vol. 1: An introduction to the bosonic string (Cambridge Univ. Press, Cambridge 1998)
J. Polchinski, String theory. Vol. 2: Superstring theory and beyond (Cambridge Univ. Press, Cambridge 1998)
K. Becker, M. Becker (Texas A-M) , J.H. Schwarz, String theory and M-theory: A modern introduction (Cambridge Univ. Press, Cambridge 2007)
Předběžná náplň práce
Detailní pochopení kvantové fyziky černých děr se zdá být nejlogičtějším prvním krokem k dosažení 'svatého grálu teoretické fyziky', totiž propojení obecné teorie relativity a kvantové mechaniky. Teorie strun umožňuje mikroskopický výpočet entropie pro širokou třídu většinou supersymetrických nebo alespoň extrémních černých děr v prostoračasech různých dimenzí. Základní myšlenkou je, že určité objekty teorie strun (např. D-brány navinuté na kompaktní extra dimenze) lze popisovat poruchově a získat nad nimi plnou kontrolu v režimu slabé vazbové konstanty, zatímco v neporuchovém režimu se chovají jako černé díry. Za určitých předpokladů se entropie jakožto míra mikroskopických stupňů volnosti nemění při změně vazbové konstanty. Alternativně lze černé díry studovat pomocí 'holografické' duality mezi kvantovou gravitací (teorií strun) v D+1 rozměrech s AdS asymptotikou a konformní teorií pole v D rozměrech.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Detailed understanding of quantum physics of black holes seems to be the most logical first step towards reaching the 'holy grail of theoretical physics', namely the unification or 'reconciliation' of general relativity and quantum mechanics. String theory allows us to compute the black hole entropy from a microscopic perspective for a variety of mostly supersymmetric or extremal blackholes in spacetimes of various dimensionalities. The basic idea is that certain objects in string theory (such as D-branes wrapped around compact extra dimensions) are amenable to perturbative description and one can get full control in the regime of small coupling constant; wheras in the non-perturbative regime they behave as black holes. Under certain circumstances the entropy, as a measure of the number microscopic degrees of freedom, is unchanged as we vary the coupling constant. Alternatively, one can study the black holes via a holographic duality between quantum gravity (string theory) in D+1 dimensional space-time with AdS asymptotics, and conformal field theory in D dimensions.
- zadáno a potvrzeno stud. odd.