Home / Космос / Таємниці світу: ми всі живемо в голограмі?

Таємниці світу: ми всі живемо в голограмі?

01-Taemnuci-svit Таємниці світу: ми всі живемо в голограмі?Голограма – один з найцікавіших «плоских» об’єктів, створених людиною. Кодуючи повну інформацію про тривимірні картинки на двовимірній площині, голограми змінюють свій вигляд зі зміною перспективи. Безліч доповнень до нашого розуміння про таємниці світу кажуть, що поняття про три виміри нашого світу існує тільки тому, що ми можемо сприймати не більше трьох; насправді ж їх може бути більше.

Більш того, є спокуслива можливість того, що ми всі являємо собою голографічну проекцію всесвіту з великим числом вимірів, що спостерігається з певною перспективою. Якщо припустити, що така точка зору вірна, як і взаємозв’язок між двовимірною поверхнею і тривимірним поданням? Чи підходить для роздумів на цю тему приклад звичайної голограми?

Ми зустрічали голограми, але більшість людей не знають, як вони виходять. Наука, що стоїть за ними, насправді дивовижна.

Фотографія – проста річ: потрібно взяти світло, що випускається або відбитий об’єкт, сфокусувати його через лінзу і відобразити на плоскій поверхні. Так працює не тільки фотографія, але і ваші очі в будь-який момент часу: лінза в вашому оці фокусує світло, і палички з колбами на задній його поверхні записують його, відправляючи в мозок, що обробляє світло і видає зображення.

Але використовуючи спеціальну емульсію і когерентне світло (наприклад, лазер), можна створити карту всього світового поля об’єкта, який і являє собою голограма. Можна точно записати всі зміни в щільності, текстурі, прозорості та інше. Якщо правильно підсвітити цю плоску двовимірну карту, вона покаже повний набір тривимірної інформації, який можна отримати з вашої точки зору, але дивно те, що вона може зробити це для будь-якої точки зору. Роздрукувавши її на металевій плівці, ви отримаєте звичайну голограму.

В сприймаючому нами Всесвіту існує три доступних нам просторових виміри. Але що, якщо їх більше? Чи може наш тривимірний Всесвіт містити закодовану інформацію про реальність з чотирма або більшою кількістю вимірів на манер того, як звичайна голограма, двовимірна поверхня, кодує повний набір інформації про тривимірний Всесвіт? Виявляється, може – і з цього виникає кілька вельми цікавих можливостей, але і у них є важливі для розуміння обмеження.

Таємниці світу про те, що наш Всесвіт може виявитися голограмою, з’явилася з теорії струн. А теорія струн з’явилася з припущення – струнної моделі – пояснює сильні взаємодії, що відбуваються всередині протонів, нейтронів і інших баріонів (і мезонів), що мають складову структуру. Правда, вона видала цілу купу безглуздих пророкувань, які не відповідають експериментам, наприклад, про існування частинки зі спіном, рівним двом.

<iframe width=”560″ height=”315″ src=”https://www.youtube.com/embed/LDclKAd0ut4″ frameborder=”0″ allowfullscreen></iframe>

Але люди побачили, що якщо дуже сильно задерти енергії, до планківських масштабів, то струнна платформа може об’єднати всі відомі фундаментальні взаємодії разом з гравітацією – так і народилася теорія струн. Але особливість (або недолік, це як подивитися) – ця спроба досягти «святого Грааля» фізики полягає в тому, що їй абсолютно необхідно працювати в додаткових вимірах. Так що постало питання – як отримати наш Всесвіт, з трьома просторовими вимірами, з теорії з великою їх кількістю? І яка з теорій струн, бо їх може бути безліч, правильна?

Можливо, ці різноманітні варіанти моделей струнної теорії насправді являють собою різні частини однієї фундаментальної теорії, що розглядаються під іншим кутом зору. В математиці дві еквівалентні системи називають дуальними, і одне з несподіваних відкриттів, пов’язаних з голограмою, говорить про те, що іноді у двох дуальних систем виявляється різна кількість вимірювань.

Фізики дуже зраділи цьому відкриттю, оскільки в 1997 році фізик Хуан Малдацена запропонував “відповідність AdS / CFT”, що передбачало, що наш Всесвіт з трьома вимірами (і часом), з теоріями квантового поля, що описують елементарні частинки і їх взаємодії, дуального простору-часу з великою кількістю вимірювань (простору анти-де Сіттера), що грає роль в квантовій теорії гравітації.

Поки що всі відкриті нами дуальності співвідносять властивості простору вищих вимірів і його межі з меншим числом вимірів: зменшення вимірювань на одиницю. Поки що незрозуміло, чи можемо ми перейти від 10-мірної теорії струн до 3-мірної Всесвіту так, щоб вони були дуальні одна одній. Двовимірні голограми, створювані нами, кодують тільки тривимірну інформацію. Ми не можемо закодувати чотиривимірну інформацію на двовимірній голограмі, або тривимірний Всесвіт в одному вимірі.

Ще одна цікава особливість дуальності двох просторів з різними вимірами: на поверхні з меншою кількістю вимірів інформації менше, ніж в обсязі всього простору, обмеженого поверхнею. Тому, якщо ви можете виміряти що-небудь відбувається на поверхні, ви можете дізнатися про те, що відбувається всередині об’єму. Те, що відбувається в одній частині обсягу, може бути пов’язано з тим, що відбувається в іншому його місці, а не відбуватися незалежно. Це може здатися дивним, але тут варто згадати про квантову заплутаність, і то, як вимір властивий одній заплутаній системі миттєво повідомляє вам інформацію про інше. Можливо, що голограма пов’язана з цією особливістю природи.

Дуальність – математичний факт і інтригуюча фізична можливість. Чи призведе вона до глибшого розуміння нашого Всесвіту? Можливо, але поки ми точно не знаємо, як далеко простягаються її наслідки, і відкриє вона нам перехід від калібрувальної теорії до такої бажаної квантової гравітації. Але надія є. Якщо Всесвіт і справді виявиться голограмою, то у цього будуть саме такі наслідки!

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...

Check Also

Червона планета – цікаві факти

Наукова фантастика не знає іншої планети, назва якої фігурувалб б в романах частіше Марса. Підвищену …

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *