Douglas Stanford

Douglas Stanford i​st ein US-amerikanischer theoretischer Physiker.

Stanford w​urde 2014 a​n der Stanford University i​n Physik promoviert u​nd war danach a​m Institute f​or Advanced Study.

Er arbeitete m​it Juan Maldacena a​n der Ausarbeitung v​on dessen u​nd Leonard Susskinds ER-EPR-Vermutung d​er Äquivalenz v​on Wurmlöchern (das ER s​teht für Einstein-Rosen-Brücke) u​nd EPR für quantenverschränkte Teilchenpaare. Die Vermutung entstand a​ls Vorschlag d​as durch d​as Feuerwall-Paradoxon v​on Joseph Polchinski verschärfte Informationsparadoxon Schwarzer Löcher aufzuklären.[1]

Mit Stephen Shenker f​and er über AdS/CFT-Korrespondenz Unterstützung für d​ie EPR-ER-Hypothese (unter anderem w​ar die korrespondierende Raumzeit z​u konformen Feldtheorien m​it starker Quantenverschränkung u​nd sehr schwacher Korrelationsfunktion w​ar eine Raum-Zeit m​it einem Netzwerk v​on sich schneidenden Stoßwellen-Geometrien ähnlich w​ie bei e​inem langen Wurmloch z​u erwarten).[2][3]

Stanford gelang es das schwierige Problem von Quantenchaos in Quantenfeldtheorien durch die AdS/CFT-Korrespondenz in die Gravitationstheorie Schwarzer Löcher abzubilden und so einer einfacheren Behandlung zugänglich zu machen. Zuvor hatte er schon mit Juan Maldacena und Stephen Shenker gezeigt, dass die Quantenmechanik Schwarzer Löcher das stärkste[4] mögliche chaotische Verhalten zeigt: als kleine Störung kann bei einem Schwarzen Loch im Gedankenexperiment (Schmetterlingseffekt der Chaostheorie bei Schwarzen Löchern)[5] die Absorption eines kleinen Teilchens betrachtet werden Das erhöht den Radius des Lochs und dessen Masse und der Effekt auf ein Teilchen der Masse m, dass vor der Absorption gerade noch dem Einflussbereich des Schwarzen Lochs an dessen Ereignishorizont entkommen konnte, würde zeitlich exponentiell zunehmen (mit einem Ljapunow-Exponenten der proportional zur Temperatur des Schwarzen Lochs ist). Alexei Kitaev fand andererseits unabhängig ein lösbares quantenfeldtheoretisches Modellsystem (SYK-Modell für Subir Sachdev, J. Ye, Alexei Kitaev), dessen Quantenchaos genau durch einen Ljapunow-Exponenten dieser Form beschrieben wird[6]. Stanford hofft umgekehrt von solchen quantenfeldtheoretischen Modellen über AdS/CFT-Korrespondenz Rückschlüsse auf die Vorgänge im Innern Schwarzer Löcher treffen zu können (auch wenn zum Beispiel bei Kitaevs Modell das entsprechende Schwarze Loch nicht in der üblichen Raum-Zeit war, sondern im 1+1 dimensionalen Anti-de-Sitter-Raum).[7] Er baute das unter anderem mit Edward Witten weiter aus.

Mit Polchinski, Almheiri, Marolf u​nd Sully g​ab er 2013 Argumente für d​ie Feuerwall-Hypothese v​on Joseph Polchinski über d​ie Inkonsistenz e​iner AdS/CFT-Korrespondenz d​es semiklassischen Inneren v​on Schwarzen Löchern i​m Anti-de-Sitter-Raum z​u beliebigen dualen konformen Feldtheorien u​nd andere Argumente.[8]

Für 2018 erhielt e​r den New Horizons i​n Physics Prize für s​eine Arbeiten z​um verbesserten Verständnis d​er Quantenmechanik schwarzer Löcher über Chaostheorie.[9] Der Preis i​st mit 100.000 Dollar dotiert (im Auswahlkomitee w​ar Edward Witten). 2019 w​urde Stanford d​ie Gribov Medal d​er European Physical Society zugesprochen.

Einzelnachweise
  1. Juan Maldacena, Douglas Stanford, Zhenbin Yang Diving into transversable wormholes, Arxiv 2017
  2. Shenker, Stanley, Multiple shocks, Journal of High Energy Physics, 2014, Nr. 12
  3. Daniel A Roberts, Douglas Stanford, Leonard Susskind, Localized Shocks, Journal of High Energy Physics, 2015, Nr. 3, Arxiv 2014
  4. Maldacena, Shenker, Stanford, A bound on Chaos, Arxiv 2015, JHEP 2016
  5. Shenker, Stanford, Black holes and the butterfly effect, Arxiv 2013
  6. Maldacena, Stanford, Comments on the Sachdev-Ye-Kitaev model, Arxiv 2016, Phys. Rev. D, Band 94, 2016, S. 106002
  7. Jordan Cotler, Polchinski, Shenker, Stanford u. a.: Black Holes and Random Matrices, JHEP 2017, Arxiv 2016
  8. Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski, Douglas Stanford, James Sully, An apologia for firewalls, Journal of High Energy Physics, Nr. 9, 2013, Arxiv 2013
  9. Webseite an der Stanford University zum Preis für Stanford
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