Descrizione del progetto
Nuovi approcci teorici contribuiscono a decodificare la natura quantistica dei buchi neri
Sfruttando la corrispondenza olografica, un quadro teorico consolidato, gli scienziati hanno compiuto progressi importanti nella comprensione delle elusive proprietà quantistiche dei buchi neri. Colmando il divario tra la meccanica quantistica e la relatività generale, questo quadro tratta i buchi neri come ologrammi. Tale corrispondenza è stata però esaminata soprattutto nello spaziotempo anti-de Sitter, che presenta una curvatura negativa. Il progetto CeleBH, finanziato dal CER, mira ad applicare la corrispondenza olografica allo spaziotempo asintoticamente piatto, caratterizzato dalla mancanza di curvatura all’infinito, ossia nelle regioni lontane dai buchi neri. I ricercatori combineranno l’olografia celeste, che sostiene che la gravità quantistica nello spazio piatto può essere descritta da una teoria di campo conforme celeste che vive sulla sfera all’infinito, e le simmetrie infinito-dimensionali che appaiono vicino agli orizzonti degli eventi dei buchi neri.
Obiettivo
Black holes are at the root of the most striking puzzles that arise when attempting to combine quantum mechanics and general relativity; they are therefore thought to be key to a formulation of a theory of quantum gravity. In recent years, progress in our understanding of the elusive quantum nature of black holes has been made thanks to the so-called holographic correspondence, which has provided theoretical physicists with a powerful tool to study quantum gravity. However, these methods are so far only fully developed for anti-de Sitter spacetimes, whereas understanding realistic black holes would require to develop a holographic correspondence for asymptotically flat spacetimes.
The aim of this project is to make major steps towards a holographic description of quantum gravity in asymptotically flat spacetimes, and to address some of the unresolved key issues in black hole physics, especially in understanding the mysterious origin of their vast entropy. To do so, I propose to combine two novel emergent ideas: The first is a new approach to holography in flat spacetimes called celestial holography, which proposes that quantum gravity in flat space can be described by a celestial conformal field theory living on the sphere at infinity. The second is based on the recent discovery, in my previous works, of the existence of intriguing infinite-dimensional symmetries that appear close to black holes’ event horizon. The infinite set of asymptotic conservation laws in the presence of horizons is awaiting to be unraveled, as it will reveal unexplored constraints on information flow for black holes in flat spacetimes.
Thanks to this unique combination of powerful approaches based on symmetry principles, my research project aims at addressing the challenge of a holographic formulation of spacetimes that include realistic black holes, such as the ones we observe in the sky.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
34136 Trieste
Italia