Znanstveniki že desetletja razmišljajo o ideji, da je naše vesolje (ali je nekoč že bilo) velikanski in zelo zapleten hologram, v katerem vsi fizikalni zakoni zahtevajo le dve dimenziji, a vse okoli nas deluje v treh dimenzijah. Kot si lahko predstavljate, takšne hipoteze sploh ni enostavno dokazati, a fiziki poročajo, da so končno našli prve vidne dokaze, da bi lahko zgodnje vesolje v idealnem primeru ustrezalo tako imenovanemu holografskemu principu in to sploh ni v nasprotju s standardnim modelom velikega poka.
"Predlagamo, da uporabimo ta holografski model vesolja, ki se zelo razlikuje od najbolj priljubljenega standardnega modela velikega poka, ki temelji na gravitaciji in inflaciji," pravi eden od udeležencev študije Nyayesh Afshordi s kanadske univerze Waterloo.
»Vsak od teh modelov nam omogoča različne napovedi, ki jih lahko preizkusimo, in na podlagi tega dodelamo in dopolnimo svoje teoretično razumevanje vesolja. Poleg tega je to mogoče storiti v naslednjih petih letih."
Da bi bilo jasno: znanstveniki ne trdijo, da zdaj vsi živimo v hologramu. Ugibajo le, da je v svoji zgodnji fazi - v nekaj sto tisoč letih po velikem poku - vse v vesolju postalo tridimenzionalna projekcija, prvotno ustvarjena iz dvodimenzionalnih meja.
Če teoretičnega epa "Naše vesolje je hologram" sploh ne poznate, potem je tukaj majhen izlet v zgodovino. Teorija, da je celotno naše vesolje hologram, sega v devetdeseta leta, ko je ameriški teoretični fizik Leonard Susskind začel množicam promovirati svojo idejo, da zakoni fizike, ki jih poznamo, v resnici ne zahtevajo treh dimenzij.
Torej, kako je vesolje okoli nas tridimenzionalno, a v resnici je predstavljeno kot dvodimenzionalno? Ideja temelji na dejstvu, da je prostornina njegovega prostora "kodirana" znotraj določenih meja ali v tako imenovanem polju gravitacijskega obzorja, katerega meje so odvisne od točke opazovanja. Preden se začnete smejati, ne pozabite, da je bilo od leta 1997 napisanih več kot 10.000 del, ki podpirajo to idejo. Z drugimi besedami, ni tako nora, kot se morda zdi na prvi pogled. No, če le malo.
Zdaj sta Afshordi in njegova ekipa poročala, da so v okviru svoje študije neenakomerne porazdelitve relikvijskega sevanja (preostalo sevanje Velikega poka) našli trdne dokaze, ki podpirajo razlago holografske oblike vesolja v njegovih najzgodnejših fazah razvoja.
Promocijski video:
"Predstavljajte si, da vse, kar vidite, čutite in slišite v treh dimenzijah (in s svojim dojemanjem časa), dejansko prihaja iz dvodimenzionalnega ravnega polja," je dejal Costas Skenderis z univerze v Southamptonu in eden od udeležencev študije.
»Načelo je podobno kot pri običajnih hologramih, kjer je tridimenzionalna slika kodirana v dvodimenzionalni ravnini. To je na primer značilno za holograme na istih kreditnih karticah. Vendar v našem primeru že govorimo o tem, da je celotno vesolje kodirano na ta način."
Razlog, da se fiziki sploh zanimajo za holografsko načelo, medtem ko je standardni model Velikega poka videti veliko bolj jasen in logičen, je v tem, da je v slednjem nekaj vrzeli, vendar so te vrzeli tako temeljne, da upočasnjujejo proces našega razumevanja vseh fizikalnih zakonov. na splošno in še vedno v brsti.
Po scenariju Velikega poka so kemične reakcije privedle do zelo velikega širjenja prvotnega prostora, ki je privedlo do nastanka našega vesolja. In v zgodnji fazi njenega rojstva je bila hitrost tega širjenja (inflacije) ogromna. Medtem ko večina fizikov podpira teorijo o kozmični inflaciji, še nihče ni mogel ugotoviti natančnega mehanizma, ki je odgovoren za to dramatično širjenje vesolja s hitrostmi, hitrejšimi od hitrosti svetlobe in rasti od subatomske ravni do danes. Vse se je zgodilo skoraj v trenutku.
Težava je v tem, da nobena od naših trenutnih teorij ne more razložiti, kako vse skupaj deluje. Vzemimo za primer splošno relativnost, ki odlično razloži vedenje velikih predmetov, vedenja najmanjših pa ne zna pojasniti. To je že okolje kvantne mehanike, ki pa mnogih drugih stvari ne zna razložiti. Vse to še bolj žalosti, ko je treba razložiti, kako so bile v dobesednem pomenu vse mase in energija, ki obstajajo v vesolju, prvotno koncentrirane v majhnem prostoru. Ena hipoteza poskuša združiti oba pojava hkrati, druga pa o kvantni gravitaciji pravi, da če lahko spustite eno prostorsko dimenzijo, lahko v svojih izračunih spustite gravitacijo, da poenostavite nalogo izračuna.
Holografsko načelo
»Vse je hologram. V smislu, da obstaja opis vesolja, ki pravi, da verjetnost celo zmanjšanega števila dimenzij ustreza vsemu, kar lahko vidimo po velikem poku, «pravi Afshordi.
Da bi preizkusili, kako dobro holografski princip vesolja obvladuje razlago vsega, kar se je zgodilo v trenutku Velikega poka, in po tem dogodku je skupina znanstvenikov ustvarila računalniški model z enim časom in dvema prostorskima dimenzijama.
Ko so raziskovalci v ta model vnesli podatke, ki jih poznamo o vesolju, vključno z informacijami o opazovanjih CMB - toplotnega sevanja, ki se je pojavilo le nekaj sto tisoč let po Velikem poku, - niso našli protislovja. Vse se je popolnoma prilegalo. Vključno z reliktnim sevanjem. Model je pravzaprav popolnoma poustvaril obnašanje tankih delov reliktnega sevanja, vendar ni mogel poustvariti večjih "rezin" vesolja, širokih več kot 10 stopinj. To bo zahtevalo bolj zapleten model.
Znanstveniki pojasnjujejo, da še zdaleč ne dokazujejo, da je bilo naše vesolje nekoč holografska projekcija. Vendar imamo zdaj dejstvo, da pridobimo empirične podatke, zbrane na podlagi resničnega znanja o vesolju. To dejstvo je lahko sčasoma začetek odkritja možnosti, ki bo manjkajoče dele v fizikalnih zakonih razložila z vidika dvodimenzionalne predstavitve. Z drugimi besedami, delo Afshordija in njegovih kolegov samo dokazuje, da je nepremišljeno odrekanje možnosti holografskega modela vesolja absolutno neoprostiv luksuz.
Ali to pomeni, da zdaj vsi živimo v kompleksnem hologramu? Po Afshordiju to ni povsem res. Njihov model lahko opiše, kaj se je zgodilo le v najzgodnejši dobi Vesolja, ne pa tudi njegovega trenutnega stanja. Kljub temu je zdaj vredno razmisliti, kako je mogoče stvari iz dvodimenzionalnega prostora projicirati v tridimenzionalno dimenzijo, če seveda govorimo o vesolju in ne o kreditnih karticah.
»Rekel bi, da ne živimo v hologramu. Vendar ne smemo popustiti možnosti, da bi se lahko rešili. Kljub temu v letu 2017 zagotovo živite v treh dimenzijah, «je povzel Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK