Hologrami so morda med najzanimivejšimi "ravnimi" predmeti, ki jih lahko ustvari človek. Kot popolnoma tridimenzionalni niz informacij, kodiranih na dvodimenzionalni površini, lahko hologrami spremenijo svoj videz, odvisno od vašega stališča. In čeprav znanstveniki trdijo, da lahko zaznamo le tri prostorske dimenzije, je dejansko lahko še veliko več.
Zato obstaja intrigantna možnost, da smo morda holografska projekcija večdimenzionalnega vesolja, v nekem smislu.
Holografsko vesolje bi lahko veliko razložilo. Torej, če predpostavimo, da je holografsko stališče pravilno, kakšen bi bil odnos med dvodimenzionalno površino in tridimenzionalno manifestacijo? Kako koristen je hologram na splošno za razumevanje vesolja?
Vsi smo videli holograme, vendar večina ljudi ne ve, kako dejansko delujejo. Njihova znanstvena plat je fascinantna. Fotografiranje je preprosto: vzamete svetlobo, ki jo oddaja ali odbija od predmeta, ga usmerite v objektiv in ga posnamete na ravno površino. Ne deluje samo fotografija: vaše oko deluje enako. Leča očesnega zrkla usmerja svetlobo, palice in stožci na zadnji strani očesa pa jo beležijo, tako da v možgane pošiljajo signale, ki jih pretvorijo v sliko.
Vendar lahko s posebno emulzijo in koherentno (tj. Lasersko) svetlobo ustvarite zemljevid celotnega svetlobnega polja predmeta, to je hologram. Razlike v gostoti, teksturi, prosojnosti in še več je mogoče natančno zabeležiti. Ko je pravilno osvetljen, ta ploščati 2D zemljevid prikaže celoten nabor 3D-informacij, ki se spreminjajo z vaše perspektive, in kar je najbolj zanimivo, to stori za vsako možno perspektivo, iz katere si lahko ogledate. Natisnite ga na kovinski film in imate preprost, tradicionalen hologram.
Naše vesolje, kot ga dojemamo, ima na voljo tri prostorske dimenzije. Kaj pa, če jih je še veliko več? Tako kot je navadni hologram dvodimenzionalna površina, ki kodira celoten nabor informacij o našem tridimenzionalnem vesolju, lahko tudi naše tridimenzionalno vesolje kodira informacije o temeljno štirimi ali več - dimenzionalni resničnosti, v kateri smo ujeti? Načeloma je to mogoče in iz tega sledijo številne možnosti zabave. Res je, da imajo te možnosti tudi svoje omejitve, ki jih je pomembno razumeti.
Ideja, da bi lahko bilo naše vesolje hologram, izvira iz koncepta teorije strun. Teorija strun je izhajala iz predpostavke - strunskega modela -, ki bi razlagala močne interakcije, da imajo protoni, nevtroni in drugi barioni (in mezoni) sestavljeno strukturo. Naredila je kup nesmiselnih napovedi, ki niso ustrezala poskusom, vključno z obstojem delca spin-2, vendar so ljudje spoznali, da bi lahko strunski model, če bi energijsko lestvico premaknili proti Planckovi lestvici, združil znane temeljne sile z gravitacijo. Tako se je rodila teorija strun. Plus ali minus (odvisno od tega, na katero stran gledate) je ta model, da zahteva več meritev. Naslednje resno vprašanje je bilo, kako lahko iz teorije izvzamemo naše vesolje s tremi prostorskimi dimenzijami,v katerih je veliko več teh dimenzij. In katera od teorij strun (in teh je veliko) bo najbolj pravilna?
Morda so številni različni modeli in scenariji teorije strun le različni vidiki iste temeljne teorije, gledano iz različnih zornih kotov. V matematiki sta dva sistema, ki sta enakovredna drug drugemu, znana kot "dvojina" (dvojniki) in eno nepričakovano odkritje, usmerjeno proti hologramu - v dvojnem sistemu ima vsaka stran različno število dimenzij. Leta 1997 je fizik Juan Maldacena predlagal, da je naše tridimenzionalno vesolje (plus čas) s svojimi teorijami kvantnega polja, ki opisujejo elementarne delce in interakcije, dvojno v večdimenzionalni prostor-čas (anti-de Sitterjev prostor), kar je pomembno za kvantne teorije gravitacije …
Promocijski video:
Zaenkrat edine dvojnosti, ki smo jih ugotovili, povezujejo lastnosti večdimenzionalnega prostora z njegovo dvodimenzionalno spodnjo mejo: zmanjšanjem dimenzij za eno. Ni še jasno, ali lahko iz teorije dvodimenzionalnih strun sklepamo na tridimenzionalno vesolje, kot je naše, tako da so dvojne. Dvodimenzionalne holograme lahko ustvarimo s kodiranjem samo tridimenzionalnih informacij; štiridimenzionalnih informacij ne moremo kodirati v tridimenzionalni hologram; ne moremo kodirati našega tridimenzionalnega vesolja v enodimenzionalno.
Drug zanimiv razlog, da sta dva prostora z različnimi dimenzijami dvojna, je naslednji: na površini nizkorazsežne meje je na voljo manj informacij kot znotraj obsega celotnega prostora, ki ga ta meja vsebuje. Torej, če se spremenite.