‍ بخش پنجم:
رهبری در حوزه سیاهچاله‌ها:
یک نظریه میدان موثر جدید،تلاش‌هایی را در میان گروهی از دانشمندان که در زمینه سیاهچاله‌ها فعالیت می‌کنند،تسریع کرد.این سیاهچاله‌ها ارتباط عجیبی با سیالات دارند.یک پیشرفت نظری در اواخر دهه 1990 نشان داد که تحت شرایط خاص،می‌توان یک سیاهچاله کروی را به عنوان یک ماده کوانتومی در نظر گرفت.نظریه‌پردازان ارتباطی بین ویسکوزیته(گرانروی)این ماده و توانایی سیاهچاله در جذب و پنهان کردن انرژی برقرار کردند.نیکولیس گفت:
اشیاء می‌توانند وارد سیاهچاله شوند.این نوعی از پراکندگی انرژی است.
فیزیکدانان از قبل یک نظریه میدان موثر برای سیاهچاله‌ها داشتند:نظریه گرانش اینشتین.اگر یک سیاهچاله هویت پنهانی به عنوان یک سیال ناقص،انرژی‌گیر و ویسکوز داشته باشد،پس باید یک نظریه میدان موثر برای سیالات ناقص،انرژی‌گیر و ویسکوز نیز وجود داشته باشد.گروه‌های متعددی برای یافتن آن تلاش کردند.
هانگ لیو،فیزیکدان دانشگاه MIT،یکی از این گروه‌ها را رهبری می‌کرد.این گروه متوجه شد که سطح یک سیاهچاله دارای یک تقارن تبادلی است که مشابه تقارنی است که نیکولیس و همکارانش برای تعریف یک سیال از آن استفاده کرده بودند.به عبارت دیگر،می‌توان بخش‌هایی از یک سیاهچاله را با یکدیگر تعویض کرد بدون اینکه ساختار سیاهچاله مختل شود.
اما این تقارن برای توصیف یک سیال ناقص کافی نبود.برای دستیابی به این هدف،گروه لیو -که شامل محققانی به نام‌های مایکل کراسلی و پائولو گلوریوزو بود- به یک ترفند قدیمی از مکانیک کوانتومی متوسل شدند.آن‌ها ماده موجود در نظریه خود را تکثیر کردند و در واقع یک سیال دوم را اضافه کردند که ساعت آن به عقب حرکت می‌کرد،در حالی که ساعت سیال اول به جلو حرکت می‌کرد.با مقایسه این دو سیال در هر لحظه،محققان می‌توانستند تغییرات تصادفی را ردیابی کنند.(سیال فیزیکی واقعی اساساً میانگین دو سیال ریاضی بود.)
این گروه یک مشکل دیگر نیز داشتند.آن‌ها می‌دانستند که یک سیال در مقیاس بزرگتر باید از قوانین ترمودینامیک پیروی کند:
باید دمایی داشته باشد که از مکانی به مکان دیگر متفاوت است،و تمایلی برای مخلوط شدن نقاط گرم با نقاط سرد با گذشت زمان.در عین حال،آن‌ها می‌دانستند که در سطح میکروسکوپی،ارتعاشات اتم‌ها هیچ تفاوتی بین گذشته و آینده قائل نیستند.(شما نمی‌توانید تشخیص دهید که آیا یک ویدیو از حرکت اتم‌ها به جلو یا عقب پخش می‌شود.)آیا راهی وجود دارد که ترمودینامیک سیال را به دو نحوه عملکرد زمان مرتبط کرد؟
پس از آزمایش و خطا،این گروه یک تقارن را پیدا کردند که این کار را انجام داد.این تبدیل،دو سیال را تعویض کرد،ساعت‌های آن‌ها را معکوس کرد و به روش خاصی با دما دستکاری کرد.اگر این فرآیند برای بار دوم تکرار شود،سیال به حالت اولیه خود باز می‌گردد.مفاهیم مختلف زمان و سازگاری نهایی آن‌ها،از این تقارن ناشی می‌شد،تقارنی که با هیچ‌کدام از تقارن‌هایی که فیزیکدانان قبلاً دیده‌ بودند،متفاوت بود. کریستان جنسن،فیزیکدان فعلی دانشگاه ویکتوریا در کانادا،که در این تلاش برای ارتباط بین سیاهچاله‌ها و سیالات نیز مشارکت داشت،گفت:
این یک تقارن جالب است.و این ضروری است.قبل از آن،اصطلاحات بسیار زیادی وجود داشت.و سپس[همه چیز]به یک نقطه می‌رسد و شما فقط پدیده‌های شناخته شده را به دست می‌آورید،نه بیشتر و نه کمتر.
آن‌ها کار خود را به پایان رساندند.از این تقارن‌ها،آن‌ها می‌توانستند یک نظریه بنویسند و به مقیاس بزرگتر بروند تا معادلات ناویر-استوکس را استخراج کنند.در سال 2015،لیو و گروه او،نظریه میدان موثر جدید خود را منتشر کردند.این یک اثر بزرگ بود که 110 صفحه داشت.لاندری گفت:
این ذهن من را به خود جذب کرد.
در مرحله بعد،فیزیکدانان این نظریه را به کار خواهند گرفت.

تشریح تصویر زیر:
در موسسه فناوری ماساچوست،هانگ لیو رهبری گروهی را بر عهده داشت که از سیاه‌چاله‌ها به عنوان نقطه‌ی شروعی برای درک عمیق‌تر سیالات استفاده کرد.
#فیزیک_سیالات

@Einstein_astronomy