Szimulációk szerint hologram a világunk
Irta: postaimre - Datum: 2013. December 19. 19:45:40
Addig rendben van, hogy az égbolt részben "vetített", de valaki mondja már meg a profnak, hogy "odakinn" nem divat a 3D. Szorozza fel kettõvel és igazítsa hozzá az elméletét, hátha pragmatikusabb lesz. A holo-gram még mindig jobb, mint a holo-kosz, vagy mégsem? Japán fizikusok egy csoportja olyan elmélettel állt elõ, amely szerint az univerzum csupán egy hatalmas hologram. Erre állításuk szerint bizonyítékokat is találtak, tanulmányukat Nature idézi.
Teljes hir
Addig rendben van, hogy az égbolt részben "vetített", de valaki mondja már meg a profnak, hogy "odakinn" nem divat a 3D. Szorozza fel kettõvel és igazítsa hozzá az elméletét, hátha pragmatikusabb lesz. A holo-gram még mindig jobb, mint a holo-kosz, vagy mégsem? Japán fizikusok egy csoportja olyan elmélettel állt elõ, amely szerint az univerzum csupán egy hatalmas hologram. Erre állításuk szerint bizonyítékokat is találtak, tanulmányukat Nature idézi.
Az elmélet Juan Maldacena elméleti fizikushoz köthetõ, aki még 1997-ben állt elõ merész teóriájával. Azt állította, hogy a világegyetem bármely háromdimenziós tartománya leírható a tartomány kétdimenziós határán kódolt információval.
Szerinte a világegyetemben a gravitáció elenyészõen vékony, vibráló húrokból születik, és ezek a húrok leírhatók a jól ismert fizikával. A húrelmélet egy olyan egyesített elméle ét, amely mind az anyagi részecskéket, mind pedig a kölcsönhatási részecskéket piciny húroknak képzeli el. A húrelméletet (és az M-elméletet) azért hozták létre, hogy az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát összhangba hozzák. A húrelmélet egyik alapvetõ feltételezése, hogy 3+1-nél több dimenziója van az univerzumnak.
Maldacena elmélete a hologramhoz hasonlóan írja le a világegyetemeket. Egy 3D univerzumban lévõ jelenségek leírhatók a világegyetem kétdimenziós határán lévõ részecskék megfigyelésébõl szerzett információval. Magában a 3D világegyetemben a gravitációelmélet szabályai mûködnek, de a kétdimenziós határolófelületén már az elemi részecskék az egyszerû kvantumelméleti törvényeknek megfelelõen viselkednek – így hozza össze a teória a két elméletet.
114650417
Fotó: Joe Mcnally / Europress / Getty
Maldacena ötlete valójában nem különbözik a holográfiától, ahol a háromdimenziós tárgyak olyan képeit rögzíthetjük a kétdimenziós peremen lévõ hologramon, melybõl azok térbeli helyzete rekonstruálható.
Maldacena elmélete lenyûgözte a fizikusokat, hiszen egyszerûbb alapokra helyezte volna a rendkívül bonyolult húrelméletet. És persze azért is, mert megoldott volna számos következetlenséget, amely a kvantumfizika és az Einsteint-féle gravitációs elmélet között áll fenn.
A sejtést ugyanakkor eddig senki nem tudta bizonyítani, mert a kétféle leírás duális, a kvantumfizika és a gravitációs elmélet nem fér össze egymással. Amikor az egyik elméletben megmagyaráztak jelenségeket, azt nem lehetett megfeleltetni a másikban. És ugyanez igaz fordítva is. Ennek ellenére Maldacena sejtését sokan tényként kezelték, hiába nem sikerült bizonyítást találni.
Hjakutake Josifumi, a japán Ibaraki Egyetem fizikusa és kollégái most azt mondják, hogy sikerült bizonyítékot találni Maldacena sejtésére. Hjakutake megpróbálta kiszámolni a fekete lyukak belsõ energiáját, azok helyzetét az eseményhorizonton és a lyukak sok más tulajdonságát is, olyanokat, amelyek a húrelméleten alapulnak. Egy másik tanulmányban egy olyan világegyetem belsõ energiáját próbálta kiszámolni, amelyben nincs gravitáció. A két számítás végül találkozott.
Lejátszás
Gyalog galopp részlet
Maldacena szerint a számítások helyesnek tûnnek. A fizikus jelenleg a Princetonon tanít, és nem vett részt a japán kutatásban. Szerinte a módszer érdekes, hogy ellenõrizzenek állításokat a kvantumgravitációban (ebben a kvantummechanika és a gravitációelméletet próbálják egyesíteni) és a húrelméletben. A japán csapatnak nem ez az elsõ tanulmánya a témában, évek óta végeznek hasonló szimulációkat.
Leonard Susskind, a Stanford elméleti fizikusa szerint most elsõ alkalommal sikerült bebizonyítani azt, amiben nagyjából biztosak voltak, hogy igaz, de még senki nem állt elõ bizonyítékokkal. Susskind egyébként az elsõk között volt, akik elkezdtek foglalkozni a holografikus világegyetem elméletével.
Maldacena szerint a japán tudósok által szimulált világegyetemek egyike sem hasonlít a minénkhez. A fekete lyukas univerzumnak tíz dimenziója van, ezek közül nyolc egy nyolcdimenziós gömböt alkot. A gravitácómentesnek egy dimenziója van, számtalan kvantumrészecskéje egy csoport idealizált húrnak felel meg, vagy harmonikus oszcillátoroknak, amelyek össze vannak kapcsolva.
Maldacena szerint azonban az, hogy a két látszólag teljesen különbözõ világról kiderül, hogy valójában hasonlóak, reményt ad, hogy a világegyetemben lévõ gravitáció egy nap sokkal egyszerûbben, például a kvantumelmélettel is megmagyarázható.
Link