Física: vivimos en un holograma gigante Bashny.Net

Algunos de física en realidad creen que el universo en el que vivimos, puede ser de un gigantesco holograma. Qué es un científico de la confesión de los cada vez más populares. Y lo más interesante es que esta idea no es muy reminiscencia de la simulación como "Matriz", sino más bien conduce al hecho de que, aunque nos parece que vivimos en un universo tridimensional, ella puede ser sólo dos dimensiones. Esto se llama el principio del holograma.





La idea es la siguiente: cierta remota bidimensional de la superficie contiene todos los datos necesarios para la descripción completa de nuestro mundo — y, como en un holograma, estos datos se proyectan en tres dimensiones. Al igual que los personajes en televisión, vivimos en una superficie plana, que sólo nos parece profunda.

Suena absurdo. Pero si la física llegarán a la conclusión de que sus cálculos son correctos, todos los grandes problemas de la física — como la naturaleza de los agujeros negros y la reconciliación de la gravedad y la mecánica cuántica—, será mucho más fácil de resolver. En definitiva, las leyes de la física tienen más sentido cuando se escriben en dos dimensiones y no en tres.

"Entre la mayoría de los físicos teóricos, esta idea no se considera una locura", dice leonard Сасскинд, el físico de stanford, que fue el primero que formalmente formó esta idea decenas de años atrás. — Ella se convirtió en el trabajo cotidiano de una herramienta para la solución de problemas de la física".

Sin embargo, vale la pena señalar un punto importante. No hay pruebas directas de que nuestro universo es en realidad es un двумерную un holograma. Estos cálculos no es lo mismo que una demostración matemática. Más bien, ellos son intrigante de la suposición de que nuestro universo podría ser un holograma. Y hasta que no todos los físicos seguros de que tenemos una buena manera de comprobar la idea experimentalmente.





¿De dónde surgió la idea de que el universo podría ser un holograma?

Originalmente esta idea surgió a partir de un par de paradojas relacionadas con agujeros negros.

1. La paradoja de la pérdida de información en un agujero negro

En 1974, stephen hawking descubrió que los agujeros negros, establecidos en contra de las creencias, emiten una pequeña cantidad de radiación con el tiempo. En última instancia, cuando toda la energía se derrama por el horizonte de sucesos — el límite exterior de un agujero negro, es un agujero negro debe desaparecer por completo.

Sin embargo, esta idea ha llevado a la aparición de problemas de pérdida de información en un agujero negro. Durante mucho tiempo se creyó que físicamente la información no se puede destruir: todas las partículas toman la forma original, o en caso de que los cambios afectan a otras partículas, por lo que los cambios se puede restaurar el estado inicial de las partículas.

En el marco de la analogía, imagina la pila de documentos que se les dio шредеру. Incluso si los documentos serán reducidos a pequeñas partículas, la información seguirá existiendo. Ella se dividirá en partes pequeñas, pero no va a desaparecer, y en un momento determinado, el documento se puede recoger de nuevo. Por lo tanto, usted será capaz de saber lo que había en él está grabado. De hecho, lo mismo se puede aplicar a las partículas.

Pero hay un problema: si el agujero negro desaparece, la información sobre cada una de las засосанном en ella el objeto también parece исчезнувшей.

Una de las soluciones, de la propuesta de Сасскиндом y holandeses físico por t'Хоофтом a mediados de los 90, era que, cuando un objeto entra en un agujero negro, que deja atrás una especie de bidimensional de la huella digital, que está codificado en el horizonte de sucesos. Más tarde, cuando la radiación que sale de un agujero negro, que recoge las huellas de estos datos. Por lo tanto, la información no se destruye en realidad.

Los cálculos indican que en el bidimensional de la superficie de un agujero negro puede almacenar la información suficiente para describir todos los posibles objetos tridimensionales en el interior.

"La analogía, de la que ambos hemos pensado independientemente, es algo así como un holograma — bidimensional pedazo de película, en la que se puede codificar la información acerca de las tres dimensiones de una región del espacio", dice Сасскинд.

2. El problema de la entropía

También se ha relacionado con el problema de calcular la cantidad de entropía de un agujero negro — es decir, la cantidad de desorden y el azar entre sus partículas. En la década de los 70 yaakov Бекенштейн ha calculado que la entropía es limitada y su correa es proporcional a la compleja área del horizonte de sucesos de un agujero negro.

"Para los sistemas ordinarios de la materia la entropía es proporcional a la cantidad y no en la plaza", dice juan Малдасена, el físico argentino que participó en el estudio, el principio holográfico. En última instancia, él y otros han llegado a la conclusión de que lo que se ve como un objeto tridimensional es un agujero negro, puede ser mejor entendida en dos dimensiones.

Como esta idea pasó de agujeros negros a todo el Universo?Nada de esto demuestra que los agujeros negros del holograma. Pero casi de inmediato, dice Сасскинд, la física reconocieron que la consideración del Universo como un objeto bidimensional, que sólo parece tridimensional, puede ayudar a resolver la masa de los problemas más graves de la física teórica. Las matemáticas de la teoría funciona igual de bien, independientemente de que habla usted de un agujero negro, el planeta o el Universo entero.

En 1998 Малдасена ha demostrado que un hipotético universo podría ser un holograma. Privada hipotético del universo era de los llamados anti-de-ситтеровское el espacio (en palabras simples, curvada a grandes distancias forma, a diferencia de nuestra plano del universo).





Además, cuando se mira en el universo de dos dimensiones, él encontró una manera de llamar la increíblemente popular la idea de la teoría de cuerdas — de amplio campo teórico, en el que los componentes básicos de nuestro Universo actúan unidimensionales cuerda, y no de la partícula.

Y lo que es más importante, en ese proceso, se ha unido a dos increíblemente importantes y de los conceptos de la física en los mismos marcos teóricos. "El principio holográfico unió a la teoría de la gravedad con las teorías de la física de partículas", dice Малдасена.

La combinación de estas dos ideas fundamentales en una coherente teoría de la (a menudo denominada cuántica de la gravedad) sigue siendo uno de los santos de los Граалей de la física. Por supuesto, y no es que no nos dice que nuestro universo — y no hipotético — es un holograma.

¿Puede nuestro universo, en principio, ser un holograma, o esta idea es aplicable sólo a un hipotético? Esto sigue siendo un tema de intenso debate.

En los últimos tiempos ha habido muchas teórica de trabajo, que han llevado a la idea de que el principio holográfico puede trabajar para nuestro Universo — incluyendo el trabajo de alto perfil de austria y la india físicos, que salieron en el mes de mayo.

Como Малдасена, también intentaron aplicar el principio y encontrar similitudes entre distintas áreas de la física cuántica y la teoría de la gravedad. En nuestro Universo, estas dos teorías no convergen: ellos predicen resultados diferentes en relación con la conducta de cualquier partícula.

Pero en el nuevo trabajo de la física calculado como estas teorías pueden predecir el grado de implicación — extraño fenómeno cuántico, en el que la situación de dos pequeñas partículas pueden correlacionar de manera que el cambio de una sola partícula afectará a la otra, incluso a una distancia enorme. Los científicos han descubierto que al considerar un modelo específico plano del universo como un holograma, se pueden obtener resultados coincidentes de ambas teorías.

Sin embargo, aunque es un poco más cerca de la del universo, sobre el cual trabajó Малдасена, los científicos trabajaron con sólo un privado tipo de planos del espacio, y sus cálculos no toman en cuenta el tiempo — sólo tres dimensiones espaciales. Además, incluso si esto se puede aplicar directamente a nuestro Universo, esto pondría de manifiesto que puede ser un holograma.

Como para demostrar que nuestro universo es un holograma?El mejor tipo de pruebas debe comenzar con algún individuo de la predicción de lo que aparece en el marco de la teoría holográfica. La física de los experimentadores podrían reunir las pruebas para ver si cumplen con los resultados de las predicciones. Por ejemplo, la teoría de la Gran Explosión había profetizado que podríamos encontrar los restos de la energía procedente de un Universo como consecuencia de una brutal expansión de 13,8 mil millones de años — y en la década de 1960, los astrónomos precisamente esto es lo que han encontrado, en forma de fondo cósmico de microondas.

En la actualidad, no disponemos de pruebas, que proporcionaría evidencia sólida de esta idea. Sin embargo, algunos científicos creen que el principio holográfico predice un límite a la cantidad de información que puede contener el espacio-tiempo, ya que nuestra aparente tridimensional en el espacio-tiempo codificado en un número limitado de dos dimensiones de la información.





Craig hogan de Laboratorio fermi utiliza un instrumento llamado Holometer, que debe captar la evidencia de lo anterior. Se basa en el potente láser que buscan fundamental en el límite de la cantidad de información presente en el espacio de tiempo en ultra pequeño субмикроскопических los niveles. Si disponible, esto será la prueba de que vivimos en un holograma.

Otros de la física, incluyendo Сасскинда, no creen en este experimento y dicen que él no proporcionará ninguna evidencia de голографическому el principio.

Bien, vivimos en un holograma. ¿Y qué más?



Estrictamente hablando, nada de nada. Las leyes de la física, de la que usted vive la vida, seguirán siendo los mismos. Su casa, el perro, la máquina, el cuerpo seguirá siendo objetos tridimensionales, que siempre parecían y eran. Pero en un sentido más profundo, es la apertura de revolucionará en nuestra existencia en el nivel fundamental.

Para nuestra vida cotidiana no tiene ningún valor, que el 13,8 mil millones de años atrás en el imprevista y violenta explosión, de un solo punto de la materia, se formó nuestro universo. Pero la apertura de la Gran Explosión sigue siendo una herramienta importante en nuestra comprensión de la historia del Universo y de la comprensión de nuestro lugar en el cosmos.

De la misma manera extraña los principios de la mecánica cuántica — la confusión en la que dos eliminados de la partícula de alguna manera influyen los unos en los otros, no afecta en nuestra vida cotidiana. Usted no ve los átomos y no saben lo que están haciendo en el мельчайшем nivel. Pero estos principios nos permiten abrir inesperados de las leyes de la naturaleza.

La confirmación de la holográfico principio será el mismo. Mientras se encuentre alojado en su vida, incluso podemos nunca saber sobre el ambiente y contencioso hecho de que vivimos en un holograma. Pero este descubrimiento será un paso importante en el camino hacia una comprensión de las leyes de la física — que definen cada acción que se tome.publicado

 

P. S. Y recuerde, sólo cambiando su conciencia — estamos juntos cambiando el mundo! ©

Fuente: hi-news.ru