Évtizedek óta a tudósok fontolgatják azt az elképzelést, hogy Univerzumunk egy óriási és rendkívül összetett hologram (vagy volt valaha), amelyben minden fizikai törvénynek csak két dimenzióra van szüksége, de körülöttünk minden három dimenzió szerint működik. Ahogy el lehet képzelni, egy ilyen hipotézist egyáltalán nem könnyű bizonyítani, de a fizikusok arról számolnak be, hogy végre megtalálták az első megfigyelhető bizonyítékot arra vonatkozóan, hogy a korai világegyetem ideális esetben megfelelhet az úgynevezett holografikus elvnek, és ez egyáltalán nem mond ellent az ősrobbanás standard modelljének.
"Javasoljuk az univerzum ezen holografikus modelljének használatát, amely nagyon különbözik a legnépszerűbb, a gravitáción és az infláción alapuló standard Big Bang modelltől" - mondja Nyayesh Afshordi, a tanulmány egyik résztvevője, a kanadai Waterloo Egyetem munkatársa.
„Mindezek a modellek lehetővé teszik számunkra, hogy különböző előrejelzéseket tegyünk, amelyeket tesztelhetünk, és ennek alapján finomíthatjuk és kiegészíthetjük az univerzumról alkotott elméleti megértésünket. Ez ráadásul a következő öt évben megtehető."
Világossá téve: a tudósok nem mondják, hogy most mindannyian hologramon élünk. Csak arra spekulálnak, hogy annak korai szakaszában - az Ősrobbanás után néhány százezer éven belül - az univerzumban minden háromdimenziós vetület lett, amelyet eredetileg kétdimenziós határokból hoztak létre.
Ha egyáltalán nem ismeri az "Univerzumunk egy hologram" elméleti eposzt, akkor itt egy kis kirándulás a történelembe. Az az elmélet, miszerint egész univerzumunk hologram, az 1990-es évekre nyúlik vissza, amikor Leonard Susskind amerikai elméleti fizikus elkezdte a tömegek számára elterjeszteni azt az elképzelését, hogy az általunk ismert fizika törvényei valójában nem igényelnek három dimenziót.
Tehát hogyan van a körülöttünk lévő univerzum háromdimenziós, de "a valóságban" kétdimenziósként van ábrázolva? Az elképzelés azon a tényen alapul, hogy térének térfogata bizonyos határokon belül, vagy a gravitációs horizont úgynevezett mezőjében "kódolódik", amelynek határai a megfigyelési ponttól függenek. Mielőtt nevetni kezdene, ne feledje, hogy 1997 óta több mint 10 000 mű íródott, amely ezt az ötletet támogatja. Más szóval, nem olyan őrült, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. Nos, ha csak egy kicsit.
Most Afshordi és csapata arról számolt be, hogy a CMB (az ősrobbanásból származó maradvány sugárzás) egyenetlen eloszlásának tanulmányozása részeként erős bizonyítékokat találtak, amelyek alátámasztják az Univerzum holografikus formájának magyarázatát a fejlődés legkorábbi szakaszában.
Promóciós videó:
"Képzelje el, hogy minden, amit három dimenzióban lát, érez és hall (és az idő felfogásával együtt), valójában egy kétdimenziós sík mezőből származik" - mondja Costas Skenderis, a Southamptoni Egyetem munkatársa és a vizsgálat egyik résztvevője.
„Az elv hasonló ahhoz, amit a hagyományos hologramokon találhatunk, ahol a háromdimenziós kép kétdimenziós síkba van kódolva. Ez például jellemző az ugyanazon hitelkártyákon található hologramokra. Esetünkben azonban már arról beszélünk, hogy az egész Univerzum ilyen módon van kódolva."
Az ok, amiért a fizikusokat egyáltalán érdekli a holografikus elv, míg az ősrobbanás standard modellje sokkal egyértelműbbnek és logikusabbnak tűnik, az az, hogy az utóbbiban vannak bizonyos hiányosságok, de ezek a hiányosságok annyira alapvetőek, hogy lassítják az összes fizikai törvény megértésének folyamatát. általában és még mindig a rügyben.
Az ősrobbanás forgatókönyve szerint a kémiai reakciók az eredeti tér nagyon nagy kiterjedésű terjeszkedéséhez vezettek, ami univerzumunk kialakulásához vezetett. Születésének korai szakaszában ennek a terjeszkedésnek (inflációnak) az üteme hatalmas volt. Míg a legtöbb fizikus támogatja a kozmikus infláció elméletét, még senki sem tudta kitalálni a pontos mechanizmust, amely a világegyetem drámai terjeszkedéséért felelős, gyorsabb sebességgel, mint a fénysebesség és a szubatomi szintről a jelenre való növekedés. Szinte azonnal megtörtént az egész.
A baj az, hogy egyik jelenlegi elméletünk sem képes megmagyarázni, hogy mindez hogyan működik együtt. Vegyünk például egy általános relativitáselméletet, amely tökéletesen megmagyarázza a nagy tárgyak viselkedését, ugyanakkor képtelen megmagyarázni a legkisebbek viselkedését. Ez már a kvantummechanika környezete, amely viszont sok más dolgot nem képes megmagyarázni. Mindez még jobban elszomorít, amikor meg kell magyarázni, hogy szó szerint a Világegyetemben létező összes tömeg és energia hogyan koncentrálódott kezdetben egy apró térben. Az egyik hipotézis mindkét jelenséget egyszerre próbálja kombinálni, a másik, a kvantumgravitációról azt mondja, hogy ha el tud dobni egy térbeli dimenziót, akkor a gravitációt eldobhatja a számítások során a számítási feladat egyszerűsítése érdekében.
Holografikus elv
- Ez mind hologram. Abban az értelemben, hogy létezik az Univerzum olyan leírása, amely szerint a csökkentett dimenziószám valószínűsége mindannak megfelel, amit az Ősrobbanás után láthatunk.”- mondja Afshordi.
Annak tesztelésére, hogy az univerzum holografikus elve mennyire képes megbirkózni mindazzal, ami az ősrobbanás pillanatában történt, és ezt az eseményt követően a tudósok csapata létrehozott egy egyszeri és két térbeli dimenzióval rendelkező számítógépes modellt.
Amikor a kutatók az univerzumról ismert adatainkat bevitték ebbe a modellbe, ideértve a CMB megfigyeléseire vonatkozó információkat is - a hősugárzás csak néhány százezer évvel az Ősrobbanás után keletkezett - nem találtak ellentmondást. Minden tökéletesen passzolt. Beleértve a relikviás sugárzást. A modell valójában tökéletesen visszaállította az ereklye sugárzás vékony szakaszainak viselkedését, de nem volt képes újrateremteni az univerzum 10 foknál szélesebb nagyobb „szeleteit”. Ehhez összetettebb modellre lesz szükség.
A tudósok elmagyarázzák, hogy nagyon messze vannak annak bizonyításától, hogy univerzumunk valaha holografikus vetület volt. Most azonban megvan az a tény, hogy az univerzumról szóló valós ismeretek alapján összegyűjtött empirikus adatokat szerezzük meg. Ez a tény végső soron egy olyan lehetőség felfedezésének kezdete lehet, amely a fizikai törvényekben hiányzó részeket kétdimenziós ábrázolással magyarázza. Más szavakkal, Afshordi és munkatársai munkája csak azt bizonyítja, hogy az Univerzum holografikus modelljének lehetőségéből való vakmerő lemondás abszolút megbocsáthatatlan luxus.
Ez azt jelenti, hogy ma már mindannyian egy komplex hologramon élünk? Afshordi szerint ez nem teljesen igaz. Modelljük csak az Univerzum legkorábbi korszakában képes leírni a történteket, a jelenlegi állapotát azonban nem. Mindazonáltal most érdemes megfontolni, hogyan lehet a kétdimenziós térből származó dolgokat kivetíteni háromdimenziós térbe, ha természetesen az univerzumról beszélünk, és nem a hitelkártyákról.
„Azt mondanám, hogy nem hologramban élünk. De nem szabad lebecsülnünk annak lehetőségét, hogy kiszabaduljunk belőle. Ennek ellenére 2017-ben mindenképpen három dimenzióban élsz”- összegezte Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK