• РЕГИСТРАЦИЯ

Живем ли мы в голограмме?

9 2494

Одной из наиболее интересных гипотез о природе реальности сегодня является так называемый голографический принцип, согласно которому наша реальность – голограмма.

В конце 1990-х годов 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.

Чтобы проиллюстрировать эту связь, мы начнем… с черной дыры. Исследователи обнаружили, что при попадании одного бита информации в черную дыру, площадь ее поверхности увеличивается на очень точное значение: квадрат планковской длины (около 1,6 х 10-35 метра).

Поначалу факт увеличения черной дыры при падении в нее вещества или энергии может показаться не особо интересным. Однако удивительно здесь то, что в прямой пропорции с попавшей в черную дыру информацией увеличивается именно площадь ее поверхности, а не объем, что в корне отличается от любого другого из известных объектов во Вселенной. В случае большинства известных нам объектов справедливо утверждать, что при «поглощении» одного бита информации, объем объекта вырастет на единицу, а площадь его поверхности – всего на долю. Но в случае с черными дырами ситуация обстоит иначе. Как будто эта информация попадает не внутрь компактного объекта, а остается на его поверхности.

Голограмма черной дыры

Голограмма – это изображение системы, полученное при помощи меньшего количества измерений, способное вместить в себя всю информацию из оригинальной системы. Например, мы живем в трех (пространственных) измерениях. Когда вы делаете селфи, камера смартфона делает двухмерный снимок вашего лица, но при этом не запечатлевает всю информацию, и когда позже вы рассматриваете ваш снимок и подбираете фильтр, вы не можете, например, увидеть свой затылок, как бы вы ни крутили изображение.

Иллюстрация излучения Хокинга / © Communicate Science

Запись голограммы сохранила бы всю эту информацию. Даже будь она двухмерной, вы все равно смогли бы исследовать ее со всех углов в трех измерениях.

Описание черной дыры как голограммы может предоставить решение так называемому информационному парадоксу черных дыр – проблемы, связанной с тем, куда девается информация при попадании вещества за горизонт событий. Однако, это отдельная тема, статью на которую вы можете прочесть здесь. Концепция черной дыры, как голограммы также является хорошим примером, который стоит помнить при рассмотрении всей Вселенной.

Жизнь на границе

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. Это довольно скучная вселенная: в ней нет вещества или энергии, а параллельные линии в итоге расходятся из-за геометрии, лежащей в ее основе. Пусть оно и не описывает Вселенную, в которой мы живем, для начала это уже какая-то вселенная. И у этой модели есть необходимые математические свойства для осуществления связей, необходимых теоретикам.

Слева: модель антидеситтеровского пространства. Справа: модель нашей Вселенной / © The Physics Mill

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. У электромагнетизма, сильного ядерного взаимодействия и слабого ядерного взаимодействия есть описания в теории поля, которые активно использовались в течение последних 50 лет.

Теперь, когда мы разобрались со всеми нужными определениями, давайте рассмотрим, почему эта связь так важна.

Скажем, вы пытаетесь решить очень сложную задачу вроде квантовой гравитации при помощи теории струн, которая в свою очередь является попыткой объяснить все фундаментальные взаимодействия и частицы во Вселенной с точки зрения маленьких вибрирующих струн. На самом деле, это настолько сложная задача, что до сих пор никто не нашел ей решения, несмотря на десятилетия попыток. AdS/CFT-соответствие говорит нам, что для того, чтобы избежать невероятной головной боли, можно использовать голографический прием.

Вместо того, чтобы пытаться решить проблему квантовой гравитации в нашей трехмерной Вселенной, AdS/CFT-соответствие позволяет нам переключиться на эквивалентную проблему на границе вселенной, где:

А) присутствует всего два измерения;

Б) отсутствует гравитация.

Именно, на границе нет гравитации. Умопомрачительно сложная математика теории струн замещается набором просто безумно сложных уравнений теории поля. Далее, у вас появляется возможность решить свои задачи без того, чтобы в них вмешивалась гравитация, и перенести полученный результат в нормальную трехмерную Вселенную и сделать предсказания.

Структура оболочки и космологической границы вселенной, расширяющейся в пустоту / © DPons

Не так быстро!

Звучит все это, как чудесная идея: обмануть природу, обойдя гравитационные махинации. Более того, это может оказаться замечательным способом «решить» квантовую гравитацию. Однако тут есть несколько моментов. Во-первых, вы не живете во вселенной с антидесситоровским пространством. Наша Вселенная полна вещества, излучения и темной энергии, и обладает практически идеальной плоской геометрией. Существует ли похожее соответствие, которое работает в нашей реальной Вселенной? Возможно, и теоретики усердно работают над ее поисками.

Модель голографической вселенной в AdS/CFT-соответствии / © Alfred T. Kamajian

Во-вторых, «граница», о которой говорится в AdS/CFT-соответствии, – это космологический горизонт, граница того, что мы можем видеть в нашей наблюдаемой Вселенной. И все бы ничего, но мы живем в динамическом пространстве-времени с постоянно расширяющимся пространством, где граница постоянно смещается. Современные теории пока не очень хорошо справляются с этим моментом.

И в-третьих, когда вы переходите от полностью описанной антидеситтеровской вселенной к более простой пограничной модели, к которой применима конформная теория поля, новые наборы уравнений разрешимы только в принципе. И они вполне могут оставаться такими же невероятно сложными для решения. Так что, если вы срезали угол и обошли гравитацию, это не означает, что вы уже со всем разобрались. А иначе теоретики, работающие в этой области, давно бы уже нашли единое решение этой проблемы.

Жизнь в голограмме?

Итак, живем ли мы в голограмме? Даже, если связь AdS/CFT-соответствия окажется плодотворной для работы с квантовой гравитацией, и если ученые смогут найти способ обойти сложности и сделают эту технику соответствующей Вселенной, в которой мы живем, это не будет значить, что мы действительно живем в голограмме. Другими словами, если AdS/CFT-соответствие предоставляет удобный способ решения проблем с гравитацией, это вовсе не означает, что наша Вселенная с гравитацией и тремя пространственными измерениями – иллюзия, и мы на самом деле живем на двухмерной границе без гравитации.

Математические аппараты, насколько бы полезными они не были, не обязательно точно диктуют то, как нам следует воспринимать фундаментальную природу реальности. Если голографические принципы полезны для решения задач, это не означает, что мы живем в голограмме. И даже, если бы мы действительно жили в голограмме, мы все равно вряд ли смогли бы заметить разницу.

Источник

Охлобыстин объяснил, откуда знаменитости взяли моду называть россиян быдлом

Известный российский актер Иван Охлобыстин рассказал, откуда, по его мнению, у знаменитостей взялась тенденция непочтительно отзываться о простых россиянах.После многократно прокативших...

Человек не умер, просто вышел...Памяти Иоганна Вайса...Ёжика...

На АШ разместили статью о том, что скоропостижно скончался участник Конта и многих других интернет площадок камрад Оттуда.  Он был феноменом. Его статьи в стиле политической с...

Блеск и нищета Белорусской империи

Пару недель назад Александр Лукашенко «иронично» предложил России войти в состав Белоруссии. Сделано это было в ответ на якобы посягательства Москвы на якобы белорусский суверенитет Два ...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Sage Вчера 15:26

    Полтавская катастрофа армии Карла XII

    Продолжение статьи «Викинги» против янычар. Невероятные приключения Карла XII в Османской империи. В предыдущей статье («Карл XII и его армия») мы рассказали о событиях, предшествовавших Полтавскому сражению: движении шведских войск к Полтаве, измене гетмана Мазепы и о состоянии шведской армии накануне битвы. Теперь пришло время рассказать об осаде Полта...
    884
    Sage Вчера 14:29

    Климат в России меняется на глазах: к чему нам нужно быть готовыми.

    Одной их главных мировых тем последнего времени являются лесные пожары в Австралии, ставшие самыми страшными за всю историю. Погибло свыше миллиарда диких животных, разрушены тысячи зданий, есть многочисленные человеческие жертвы. Следует помнить, что Австралия находится в противоположном полушарии, поэтому сейчас там лето. К сожалению, трагические собы...
    1993
    Sage 22 января 18:02

    Факты о древней цивилизации Сибири, которые пока не признаются официальной наукой.

    Сибирь полна загадок, но открытия последних лет заставляют с уверенностью говорить о том, что в Сибири существовала единая цивилизация. Предлагаю вам посмотреть ряд загадок нашей Сибири, которые официальная наука ещё не признаёт.Что скрывали в Мангазее?Почему правители России, начиная ис Ивана Грозного не пускали иностранцев туда?! Примерно так выглядел...
    735
    Sage 22 января 17:09

    «Это неучтиво!»

    Участник обороны Севастополя Н. Берг оставил интересные записки об умении казаков-пластунов захватывать языков, связывать их и уходить от преследования. Эти умения были отработаны казаками до совершенства."Пластуны постоянно, ( с конца 1854 г.) держали секреты впереди всего левого фланга и доносили о движениях неприятеля. Их главным пребыванием, Штаб-кв...
    178
    Sage 21 января 16:44

    Весной Россия может превратится в Австралию.

    Будет ли засуха в 2020 году? Ученые, проведя исследования, заявили, что 2020 год вероятнее всего станет самым знойным за всю многовековую историю метеонаблюдений. Исследователи из Гиссенского университета, что находится в немецком городе Гессен, прогнозируют, что нашу планету в этом году ожидают сильнейшие засухи и многочисленные масштабные пожары. ...
    1578
    Sage 21 января 16:32

    Как произошла герметизация древних знаний?

    Как получилось, что «официальная» наука вместо того, чтобы служить на благо человечества, стала работать против него? Какими силами была осуществлена подмена сокровенных знаний, известных с далекой древности, сомнительными гипотезами и недоказанными постулатами, которые нам предлагают слепо принимать на веру как «истину в последней инстанции», даже несм...
    1688
    Sage 21 января 11:14

    Когда создали немецкий язык. Хохдойч.

    Письменная форма стандартный немецкий язык (хохдойч) был создан на II орфографической конференции, проходившей в Берлине с 17 по 19 июля 1901 года. Стремление к созданию единого немецкого языка особенно четко проявились после создания Германской империи в 1871 году. В 1876 году, по инициативе прусского министра культуры Альдаберка Фалька была созвана I ...
    1390
    Sage 21 января 09:34

    Интересные факты славянской традиции.

    Боги Славян (как бы они не назывались) — Родная Земля, Солнце, Родина и Великие Предки.Святилища Славян — их жилища и Родовые Капища.Главный учитель Славян — Природа.Святые Славян — их Родители.Ангелы Славян — их Дети и Внуки.Главные космогонические тексты Славян — их народные Сказки.Главные обряды славян — главные события их жизни: рождение чада, свадь...
    284

    Генезис Вселенной

    Согласно эзотерическим знаниям, Космос рождается к бытию, существует определенное время, а затем снова растворяется в небытии. В древних сказаниях Индии, период существования Космоса назван «Веком Брамы» или «Великой Манвантарой». Для написания числа, указывающего время в наших годах, существования Вселенной, требуется пятнадцать цифр. И хотя цифра огро...
    463

    Квантовая реальность или как я выгляжу на самом деле.

    Квантовая реальность — Ваша жизнь становится тем, во что Вы больше всего верите! Лауреаты Нобелевской премии в области физики доказали, что, вне всяких сомнений, физический мир – это единый океан энергии, который возникает и спустя миллисекунды исчезает, пульсируя снова и снова. Нет ничего сплошного и твердого. Таков мир квантовой физики.Доказано, что т...
    684
    Sage 16 января 20:12

    Изменение установки программы «Невозможно» на «Возможно всё»

    Так ли много мы о себе знаем, когда думаем или говорим себе: «Это для меня невозможно»? Скорее всего, в этом случае мы просто послушно следуем шаблону — установленной в нашей матрице программе, которая закрывает от нас либо сильно ограничивает наши возможности. Но установки нежелательных программ — и сегодня мы это знаем — вполне поддаются изменению.Вед...
    547
    Sage 16 января 18:18

    Жизнь с Нуля! Три принципа Перезагрузки.

    В ближайшем будущем из-за развития искусственного интеллекта, автоматизации и роботизации огромное число людей с хорошим образованием останутся не у дел и без работы. Вероятно, выиграют только те, кто вовремя сможет понять это и начнет меняться.Для того, чтобы двигаться вперед на качественно новом уровне, надо сначала что-то изменить в себе. Движение — ...
    516
    Sage 16 января 17:01

    Загадки Киммерийской цивилизации до сих пор не разгаданы.

    Киммерийский народ является одним из древнейших народов Восточной Европы и первым племенем нашего региона название, которого сохранилось, в самых ранних письменных источниках. Загадки Киммерийской цивилизации до сих пор не разгаданы и оставляют массу сложных вопросов для историков и археологов, связанных с их происхождением и историей.Прародиной киммери...
    1737
    Sage 16 января 15:41

    Двадцатые: гонка генного оружия?

    Перед наступлением 2020 года появилось немало прогнозов развития новых технологий в двадцатых годах. Как правило, они все касались проблем искусственного интеллекта (ИИ) и информационных технологий в целом (IT). Но практически нет публикаций о технологическом пакете BEGEN. Эту аббревиатуру ввёл в научный оборот гуру биотехнологий Дж. Метцль. Она расшифр...
    707
    Sage 16 января 09:30

    "В Велюве, возможно, когда-то жили сотни тысяч русских и украинцев". Volkskrant.

    Так называется статья, которая вышла в голландском издательстве Volkskrant в августе 2019 года. Было озвучено сенсационное заявление голландских ученых, занимающихся исследованием древних захоронений.Veluwe — это местность в провинции Гердерланд, общей площадью 91 200 гектаров. Ученый-археолог из Лейдена Квентин Буржуа, изучая этот регион вместе со свое...
    1000
    Sage 16 января 09:01

    Древнеримский Пантеон - Храм всех богов

    Казалось бы, за сколько лет существования древнейшего Храма всех богов – Пантеона не должно остаться никаких тайн и загадок, но чем больше времени проходит, тем больше вопросов возникает. И все попытки определить хотя бы возраст сооружения или понять способ строительства уникального купола, аналога которому так больше землянам и не удалось создать, до с...
    984
    Sage 15 января 16:43

    Секреты допотопных цивилизаций. Почему так ценилось золото?

    Не только Великие Пирамиды Гизы, но и многие другие мегалитические сооружения, построенные древними допотопными цивилизациями, поражают размахом и высокими технологиями, до сих пор недоступными нашей науке. Каким образом поднимались, переносились и укладывались на значительной высоте эти гигантские каменные блоки весо...
    3047

    Принятие самого себя или парадокс психотерапии

    Сегодня я хочу рассказать вам одну тайну, которую знают только психотерапевты и те их клиенты, которые успешно движутся по направлению к обретению себя в новом статусе – в статусе счастливой, гармоничной личности, у которой всё что бы ни задумал, всё получается так, как хотел...Я сказала, что эта тайна известна тeм, кто общается с психотерапевтами или ч...
    2152
    Sage 14 января 15:51

    Древний город на Анабарском плато?

    Многие люди слышали про невероятное плато Путорана, которое находится в Сибири. Однако мало кому известно Анабарское плато, которое находится рядом с ним. Геологи считают, что это одна из древнейших структур, возраст которой больше 3 миллиардов лет. Оба этих огромных плато труднодоступны и поэтому мало изучены — практически только геологи их и исследова...
    2394
    Sage 14 января 14:08

    Таких январей ещё не бывало никогда

    В Европейскую Россию пробился очередной атлантический циклон. На погоду этот вихрь начал влиять ещё в воскресенье. Сильные снегопады прошли на севере и северо-западе Русской равнины: на Кольском полуострове, в Поморье, Вологодской, Ленинградской и Новгородской областях, а также в Республике Коми. В Архангельске образовался гололёд – толщина наледи дости...
    606
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика