Мы много лет исследуем космос и нашу Вселенную. Учёные предположили самые странные, безумные и умопомрачительные теории о нашей Вселенной.
Сегодня мы поговори об ещё одной странной теории.
Теория голографический Вселенной
Некоторые физики на самом деле считают, что вселенная, в которой мы живем, может быть гигантской голограммой. Такое научное исповедание становится все более популярным.
И самое интересное, что эта идея не совсем напоминает моделирование вроде «Матрицы», а скорее приводит к тому, что хотя нам кажется, что мы живем в трехмерной вселенной, у нее может быть всего два измерения.
Это называется голографическим принципом.
В конце 1990-х физики-теоретики обнаружили примечательную связь между двумя, казалось бы, несвязанными концепциями в теоретической физике. Эта связь имеет принципиально технический характер, но она может иметь далеко идущие последствия для нашего понимания гравитации и даже всей Вселенной.
В 1974 году Стивен Хокинг открыл, что черные дыры, вопреки устоявшимся убеждениям, излучают небольшое количество радиации со временем. В конечном счете, когда вся энергия вытечет за горизонт событий — внешнюю границу черной дыры, — черная дыра должна полностью исчезнуть.
Тем не менее эта идея привела к появлению проблемы потери информации в черной дыре. Долгое время считалось, что физически информацию уничтожить нельзя: все частицы принимают оригинальную форму, либо в случае изменения влияют на другие частицы, поэтому по изменениям можно восстановить изначальное состояние частиц.
Но есть проблема: если черная дыра исчезает, информация о каждом засосанном в нее объекте тоже кажется исчезнувшей.
Одно из решений, предложенное Сасскиндом и голландским физиком Герардом т’Хоофтом в середине 90-х, заключалось в том, что когда объект затягивается в черную дыру, он оставляет позади своего рода двумерный отпечаток, закодированный в горизонте событий. Позже, когда излучение выходит из черной дыры, оно подхватывает отпечатки этих данных. Таким образом, информация не разрушается на самом деле.
Расчеты показали, что на двумерной поверхности черной дыры можно хранить достаточно информации, чтобы полностью описать все возможные трехмерные объекты внутри.
Связь между ответвлениями физики на первый взгляд не связанных между собой, о которой говорилось в начале это статьи – это другое применение голографических приемов, известное как AdS/CFT-соответствие.
AdS означает "антидесситоровское пространство" – частное решение уравнений Общей теории относительности Эйнштейна, описывающее абсолютно пустую вселенную с отрицательной кривизной пространства.
В 1998 году Малдасена продемонстрировал, что гипотетическая вселенная может быть голограммой. Его частной гипотетической вселенной было так называемой [ анти-де-ситтеровское пространство ] (простыми словами, изогнутая на больших расстояниях форма, в отличие от нашей плоской вселенной).
Другой стороной этого соответствия является система, известная как конформная теория поля (conformal field theory, CFT). Теоретическая физика не очень аккуратна с теориями полей – это те самые молоты, при помощи которых ученые забивают множество квантовых гвоздей, используемых для описания трех из четырех сил природы.
Сочетание двух этих фундаментальных идей в одну последовательную теорию (часто называемую квантовой гравитацией) остается одним из святых Граалей физики. Конечно, и это тоже не говорит нам о том, что наша вселенная — а не гипотетическая — является голограммой.
В последнее время было проведено много теоретической работы, которые навели на мысли, что голографический принцип может работать для нашей Вселенной — включая работы высокого профиля австрийского и индийского физиков, которые вышли в мае 2020.
Но в новой работе физики рассчитали, как эти теории могут предсказать степень запутанности — странного квантового явления, при котором состояния двух крошечных частиц могут коррелировать так, что изменение одной частицы повлияет на другую даже на огромном расстоянии. Ученые выяснили, что рассматривая одну конкретную модель плоской вселенной как голограммы, они могут получить совпадающие результаты из обеих теорий.
Доказательства того, что мы живём в голограмме.
Лучший тип доказательства должен начинаться с какого-нибудь проверяемого предсказания, выводимого в рамках голографической теории. К примеру, теория Большого Взрыва предсказала, что мы могли бы найти остатки энергии, исходящей от всей Вселенной в результате жестокого расширения 13,8 миллиарда лет назад — и в 1960-х годах астрономы именно это и нашли, в виде космического микроволнового фона.
В настоящее время нет универсального испытания, которое обеспечило бы твердые доказательства этой идее. Тем не менее некоторые физики считают, что голографический принцип предсказывает предел тому, сколько информации может содержать пространство-время.
Но на самом деле. для нас это не имеет никакого значения.
Для нашей повседневной жизни не имеет никакого значения, что 13,8 миллиарда лет назад во внезапном и жестоком взрыве, из единичной точки материи, образовалась наша Вселенная. Но открытие Большого Взрыва остается важным инструментом в нашем понимании истории Вселенной и понимании нашего места в космосе.
Строго говоря, ничего. Законы физики, по которым вы проживаете свою жизнь, останутся прежними. Ваш дом, пес, машина, тело будут продолжать оставаться трехмерными объектами, какими всегда казались и были.
Ничего не поменяется, если мы узнаем правду.
Но это открытие станет важным шагом на пути к полному пониманию законов физики — которые определяют каждое действие, которое вы предпринимаете.