An Introduction to Black Holes, Information And The String Theory Revolution

📘 در دههٔ گذشته، فیزیک سیاه‌چاله‌ها با تحولاتی انقلابی دگرگون شده است.

📘 طی دههٔ گذشته، فیزیک سیاه‌چاله‌ها با تحولاتی بنیادین دگرگون شده که ریشه در درک یاکوب بکنشتاین دارد؛ این‌که سیاه‌چاله‌ها دارای آنتروپی هستند. سپس استیون هاوکینگ مسائل عمیقی دربارهٔ از بین رفتن اطلاعات در تبخیر سیاه‌چاله و سازگاری مکانیک کوانتومی در جهانی همراه با گرانش مطرح کرد. برای دو دهه، این پرسش‌ها فیزیک‌دانان نظری را سردرگم کرد و در نهایت به انقلابی در نحوهٔ فهم ما از فضا، زمان، ماده و اطلاعات انجامید. این انقلاب در نهایت به اصل شگفت‌انگیزی به نام «اصل هولوگرافیک» منتهی شد که اکنون یکی از محورهای اصلی پژوهش در گرانش، نظریهٔ میدان کوانتومی و فیزیک ذرات بنیادی است. لئونارد ساسکیند، یکی از هم‌بنیان‌گذاران این اصل و از بنیان‌گذاران نظریهٔ ریسمان، این مفاهیم را توسعه داده و توضیح می‌دهد.

📑 فهرست مطالب

بخش 1: سیاه‌چاله‌ها و مکانیک کوانتومی

فصل 1: سیاه‌چالهٔ شوارتزشیلد

فصل 2: معادلهٔ موج اسکالر در زمینهٔ شوارتزشیلد

فصل 3: میدان‌های کوانتومی در فضای ریندلر

فصل 4: آنتروپی میدان کوانتومی آزاد در فضای ریندلر

فصل 5: ترمودینامیک سیاه‌چاله‌ها

فصل 6: سیاه‌چاله‌های باردار

فصل 7: افق کشیده‌شده

فصل 8: قوانین طبیعت

فصل 9: معمای بقای اطلاعات در محیط‌های سیاه‌چاله

فصل 10: افق‌ها و ارتباط UV/IR

بخش 2: کران‌های آنتروپی و هولوگرافی

فصل 11: کران‌های آنتروپی

فصل 12: اصل هولوگرافیک و فضای ضد دو سیتر

فصل 13: سیاه‌چاله‌ها در یک جعبه

بخش 3: سیاه‌چاله‌ها و ریسمان‌ها

فصل 14: ریسمان‌ها

فصل 15: آنتروپی ریسمان‌ها و سیاه‌چاله‌ها

📚 نقد

📘 نویسندگان، هر دو پژوهشگران برجسته، مرور جامعی از فیزیک سیاه‌چاله‌ها ارائه می‌دهند و این کار را به ساده‌ترین و کارآمدترین شکل ممکن انجام می‌دهند. این کتاب برای دانشجویان فیزیک و همهٔ کسانی که به درک نحوهٔ تولید نظری دانش علاقه دارند بسیار مفید است. — Mathematical Reviews

👤 درباره نویسنده

📚 لئونارد ساسکیند استاد فیزیک نظری در دانشگاه استنفورد و مدیر مؤسسهٔ فیزیک نظری استنفورد است.

Over the last decade the physics of black holes has been revolutionized by developments that grew out of Jacob Bekenstein’s realization that black holes have entropy. Stephen Hawking raised profound issues concerning the loss of information in black hole evaporation and the consistency of quantum mechanics in a world with gravity. For two decades these questions puzzled theoretical physicists and eventually led to a revolution in the way we think about space, time, matter and information. This revolution has culminated in a remarkable principle called “The Holographic Principle”, which is now a major focus of attention in gravitational research, quantum field theory and elementary particle physics. Leonard Susskind, one of the co-inventors of the Holographic Principle as well as one of the founders of String theory, develops and explains these concepts.

Table of Contents

Part 1: Black Holes and Quantum Mechanics

1.T he Schwarzschild Black Hole

2.S calar Wave Equation in a Schwarzschild Background

3.Quantum Fields in Rindler Space

4.Entropy of the Free Quantum Field in Rindler Space

5.T hermodynamics of Black Holes

6.Charged Black Holes

7.The Stretched Horizon

8.T he Laws of Nature

9.T he Puzzle of Information Conservation in Black Hole Environments

10.Horizons and the UV/IR Connection

Part 2: Entropy Bounds and Holography

11.Entropy Bounds

12.T he Holographic Principle and Anti de Sitter Space

13.Black Holes in a Box

Part 3: Black Holes and Strings

14.Strings

15.Entropy of Strings and Black Holes

Review

The authors, both established researchers, present a review of black hole physics in one of the simplest and most efficient ways ]] The book will be useful for students of physics and for everyone interested in understanding ways in which knowledge is generated theoretically. — Mathematical Reviews “Mathematical Reviews”

About the Author

Leonard Susskind is the Felix Bloch Professor of Theoretical Physics at Stanford University, and Director of the Stanford Institute for Theoretical Physics.