Τετάρτη, 29 Απριλίου 2015

Ζούμε σε ένα ολόγραμμα; Is the universe a hologram?

Κάποιοι επιστήμονες θεωρούν πιθανό το πραγματικό Σύμπαν να είναι μια δομή δύο διαστάσεων η οποία προβάλλει ένα τρισδιάστατο ολόγραμμα. Our three-dimensional universe may be a hologram with just two spatial dimensions, according to a new mathematical analysis. Are we all living in Flatland? Credit: TU Wien

Διεθνής ομάδα ερευνητών υποστηρίζει ότι είναι πιθανό το Σύμπαν να είναι ένα… ολόγραμμα. Ότι είναι μια τρισδιάστατη «προβολή» ενός κόσμου δύο διαστάσεων.

Η θεωρία

The 'holographic principle,' the idea that a universe with gravity can be described by a quantum field theory in fewer dimensions, has been used for years as a mathematical tool in strange curved spaces. New results suggest that the holographic principle also holds in flat spaces. Our own universe could in fact be two dimensional and only appear three dimensional -- just like a hologram.

Στη δεκαετία του 1980 ορισμένοι επιστήμονες άρχισαν να ασχολούνται με μια νέα επαναστατική ιδέα που έκανε εκείνη την περίοδο την εμφάνισή της. Διατυπώθηκε η θεωρία ότι είναι πιθανό ο τρισδιάστατος κόσμος στον οποίο ζούμε να είναι στην πραγματικότητα ένα ολόγραμμα, ένα είδωλο της πραγματικότητας κωδικοποιημένο πάνω σε μια μακρινή δισδιάστατη επιφάνεια.

Ο φυσικός Χουάν Μαλντασένα το 1997 παρουσίασε κάποιες εξισώσεις σύμφωνα με τις οποίες η πιθανότητα το Σύμπαν να είναι ένα ολόγραμμα ήταν μεγάλες. Ωστόσο οι εξισώσεις του ίσχυαν μόνο σε «εξωτικά» μοντέλα χώρου, τα οποία συγκρούονταν με τις κυρίαρχες θεωρίες για το Σύμπαν. Πάντως, η επιστημονική κοινότητα βρήκε αρκετά ενδιαφέρουσα τη θεωρία του ολογραφικού σύμπαντος και οι έρευνες συνεχίστηκαν με πιο σημαντικά τα πειράματα που έγιναν στο διάσημο εργαστήριο Fermilab στις ΗΠΑ.

Η νέα μελέτη

Ερευνητές υποστηρίζουν ότι είναι πιθανό το Σύμπαν να είναι μια τρισδιάστατη προβολή δύο διαστάσεων.

Επιστήμονες από την Αυστρία, την Ινδία και την Ιαπωνία, με επικεφαλής τον Ντάνιελ Γκρούμιλερ του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας της Βιέννης πιστεύουν ότι, από μαθηματική άποψη, το Σύμπαν μπορεί να εξηγηθεί με μόνο δύο διαστάσεις, συνεπώς δεν είναι κατ' ανάγκη τρισδιάστατο, όπως μαρτυρούν οι αισθήσεις μας. Έτσι είναι πιθανό να αποτελεί τελικά ένα ολόγραμμα. Οι ερευνητές φρόντισαν πάντως να διευκρινίσουν ότι «δεν υπάρχουν ακόμη αποδείξεις πως ζούμε μέσα σε ένα ολόγραμμα».

When Stephen Hawking elegantly described the relationship of quantum mechanics with black holes, he inadvertently opened the door to a radical possibility: that our universe, as we know it, is like a hologram. Science historian Peter Galison and leading physicists Brian Greene and Cumrun Vafa explain how the resilient nature of information combined with the behavior of event horizons suggests that the three dimensions of reality we observe may in fact be a two-dimensional information structure "painted" on some sort of cosmological horizon.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η ύπαρξη λιγότερων διαστάσεων στο Σύμπαν δεν είναι μόνο ένα μαθηματικό «τρυκ», αλλά πιθανώς ένα θεμελιώδες γνώρισμα του ίδιου του χώρου. Μία δισδιάστατη επιφάνεια μπορεί να περιέχει όλες τις αναγκαίες πληροφορίες για ένα τρισδιάστατο αντικείμενο. Αυτό συμβαίνει στο τσιπάκι ασφαλείας μιας πιστωτικής κάρτας. Έτσι, ένα σύμπαν δύο διαστάσεων μπορεί να «προβάλλεται» σε τρεις διαστάσεις. Με άλλα λόγια, το σύμπαν (μας) μπορεί να είναι επίπεδο, αλλά στα μάτια μας να αποκτά μια ακόμη διάσταση. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Physical Review Letters».