Weiches Haar Schwarzer Löcher und Himmelsholographie

Schwarze Löcher liegen an der Wurzel der markantesten Rätsel, die sich ergeben wenn man versucht die Prinzipien der Quantenmechanik mit denen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu kombinieren; sie werden daher als Schlüssel zur Quantengravitation erachtet. Das sogenannte holographischen Prinzips lieferte in den letzten Jahren neue Einsichten in die schwer fassbare Quantennatur Schwarzer Löcher. Dieses Prinzip besagt, dass das Verhalten einer Region in einer Theorie mit Gravitation vollkommen beschrieben ist durch eine Theorie ohne Gravitation am Rande dieser Region, ähnlich einem Hologramm, das auf einer zweidimensionalen Oberfläche dreidimensionale Information speichern kann. Holographie erlaubt mitunter die Übersetzung von komplizierten Problemen in einfachere. Allerdings ist das holographische Prinzip bislang nicht für realistische Raumzeiten entwickelt worden, wie zum Beispiel für unser expandierendes Universum. Das erste Ziel meines Forschungsprojektes ist, diese Lücke durch die Entwicklung einer holographischen Korrespondenz zu füllen, die Relevanz für astrophysikalische Zwecke hat ("Himmelsholographie"). Das zweite Ziel ist den Ursprung der gigantischen Entropie Schwarzer Löcher zu entschlüsseln. Mein Zugang basiert auf kürzlich von mir entdeckten Symmetrien in der Nähe des Horizontes Schwarzer Löcher. Diese Symmetrien wurden in Diskussionen vor 2015 übersehen und liefern wichtige neue Einsichten in die Physik Schwarzer Löcher, da sie die physikalischen Prozesse in der Nähe ihres Horizontes stark einschränken (das in den letzten Arbeiten von Stephen Hawking geprägte Schlagwort dazu ist "Weiches Haar"). Diese beiden Programme ("Weiches Haar Schwarzer Löcher" und "Himmelsholographie") liefern einen neuen Zugang um offene Fragen der Quantengravitation zu lösen. Mein Forschungsprojekt zielt nicht nur auf ein Vorantreiben dieser aktuellen Forschungsrichtungen, sondern auch auf deren Kombination. Dank des einzigartigen Zusammenspiels dieser leistungsfähigen neuen Zugänge wird mein Forschungsprojekt die zugrundeliegende holographische Natur von Raumzeiten enträtseln die realistische Schwarze Löcher beinhalten, also solche die wir im Universum beobachten. Mein Projekt wird an der TU Wien implementiert, der idealen Gaststätte für Forschung zu Schwarzen Löchern und Holographie, da theoretische Entwicklungen und Anwendungen von Holographie im letzten Jahrzehnt ein Forschungsschwerpunkt des Instituts für Theoretische Physik der TU Wien geworden sind.