-ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в angreal

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—ообщества

„итатель сообществ (¬сего в списке: 6) -ѕринимаем_«а€вки- јв и_дЋ€_¬ас Fantasy_in_our_life MY_HIT Look_Digest WiseAdvice

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 26.10.2008
«аписей:
 омментариев:
Ќаписано: 54800

ѕо мнению физиков мы живем в гигантской голограмме

ѕ€тница, 03 »юл€ 2015 г. 14:38 + в цитатник
 
Ќекоторые физики на самом деле считают, что вселенна€, в которой мы живем, может быть гигантской голограммой. “акое научное исповедание становитс€ все более попул€рным. » самое интересное, что эта иде€ не совсем напоминает моделирование вроде «ћатрицы», а скорее приводит к тому, что хот€ нам кажетс€, что мы живем в трехмерной вселенной, у нее может быть всего два измерени€. Ёто называетс€ голографическим принципом.

„ерна€ дыра

»де€ сводитс€ к следующему: некотора€ удаленна€ двумерна€ поверхность содержит все данные, необходимые дл€ полного описани€ нашего мира — и, как и в голограмме, эти данные проецируютс€ в три измерени€. ѕодобно персонажам на телеэкране, мы живем на плоской поверхности, котора€ только кажетс€ нам глубокой.

«вучит абсурдно. Ќо если физики придут к выводу, что их расчеты верны, все крупные проблемы физики — вроде природы черных дыр и примирени€ гравитации и квантовой механики — будет куда проще решить.  ороче говор€, законы физики имеют больше смысла, когда написаны в двух измерени€х, а не в трех.

«—реди большинства физиков-теоретиков эта иде€ не считаетс€ безумной, — говорит Ћеонард —асскинд, физик —тэнфорда, который первым формально сформировал эту идею дес€тки лет назад. — ќна стала рабочим повседневным инструментом дл€ решени€ проблем физики».

ќднако стоит отметить важный момент. Ќет никаких пр€мых доказательств того, что наша вселенна€ на самом деле представл€ет собой двумерную голограмму. Ёти расчеты не одно и то же, что математическое доказательство. —корее, они €вл€ютс€ интригующим предположением, что наша вселенна€ может быть голограммой. » пока не все физики уверены, что у нас есть хороший способ проверить идею экспериментально.

√олограмма

ќткуда вз€лась иде€, что ¬селенна€ может быть голограммой?

»значально эта иде€ по€вилась из пары парадоксов, св€занных с черными дырами.

1. ѕарадокс потери информации в черной дыре

¬ 1974 году —тивен ’окинг открыл, что черные дыры, вопреки усто€вшимс€ убеждени€м, излучают небольшое количество радиации со временем. ¬ конечном счете, когда вс€ энерги€ вытечет за горизонт событий — внешнюю границу черной дыры, — черна€ дыра должна полностью исчезнуть.

“ем не менее эта иде€ привела к по€влению проблемы потери информации в черной дыре. ƒолгое врем€ считалось, что физически информацию уничтожить нельз€: все частицы принимают оригинальную форму, либо в случае изменени€ вли€ют на другие частицы, поэтому по изменени€м можно восстановить изначальное состо€ние частиц.

¬ рамках аналогии представьте стопку документов, которую скармливают шредеру. ƒаже если документы будут разорваны на мельчайшие частицы, информаци€ в них все еще будет существовать. ќна будет разбита на мелкие части, но не исчезнет, и за определенное врем€ документ можно будет собрать заново. ѕоэтому вы сможете узнать, что в нем было записано. ѕо сути, то же самое можно применить к частицам.

Ќо есть проблема: если черна€ дыра исчезает, информаци€ о каждом засосанном в нее объекте тоже кажетс€ исчезнувшей.

ќдно из решений, предложенное —асскиндом и голландским физиком √ерардом т’’оофтом в середине 90-х, заключалось в том, что когда объект зат€гиваетс€ в черную дыру, он оставл€ет позади своего рода двумерный отпечаток, закодированный в горизонте событий. ѕозже, когда излучение выходит из черной дыры, оно подхватывает отпечатки этих данных. “аким образом, информаци€ не разрушаетс€ на самом деле.

–асчеты показали, что на двумерной поверхности черной дыры можно хранить достаточно информации, чтобы полностью описать все возможные трехмерные объекты внутри.

«јналоги€, о которой мы оба подумали независимо, это что-то вроде голограммы — двумерного куска пленки, на которой можно закодировать информацию о трехмерном регионе пространства», — говорит —асскинд.

2. ѕроблема энтропии

“акже была св€занна€ с этим проблема расчета количества энтропии в черной дыре — то есть количества беспор€дка и случайности среди ее частиц. ¬ 70-х годах яаков Ѕекенштейн подсчитал, что ее энтропи€ ограничена и ее планка пропорциональна двумерной области горизонта событий черной дыры.

«ƒл€ систем ординарной материи энтропи€ пропорциональна объему, а не площади», — говорит ’уан ћалдасена, аргентинский физик, участвовавший в исследовании голографического принципа. ¬ конечном счете он и другие пришли к выводу, что то, что выгл€дит как трехмерный объект — черна€ дыра, — может быть лучше пон€то в двух измерени€х.

 ак эта иде€ перешла от черных дыр к целой ¬селенной?

Ќичто из этого не доказывает, что черные дыры — голограммы. Ќо почти сразу, говорит —асскинд, физики признали, что рассмотрение ¬селенной как двумерного объекта, который только кажетс€ трехмерным, может помочь решить массу глубочайших проблем теоретической физики. ћатематика теории работает одинаково хорошо вне зависимости от того, говорите вы о черной дыре, планете или целой ¬селенной.

¬ 1998 году ћалдасена продемонстрировал, что гипотетическа€ вселенна€ может быть голограммой. ≈го частной гипотетической вселенной было так называемой анти-де-ситтеровское пространство (простыми словами, изогнута€ на больших рассто€ни€х форма, в отличие от нашей плоской вселенной).

 ривизна

Ѕолее того, при взгл€де на эту вселенную в двух измерени€х, он нашел способ привлечь неверо€тно попул€рную идею теории струн — широкого теоретического пол€, в котором базовыми строительными блоками нашей ¬селенной выступают одномерные струны, а не частицы.

» что еще более важно, в процессе этого, он объединил две неверо€тно важных и отдельных концепции физики в одни теоретические рамки. «√олографический принцип соединил теорию гравитации с теори€ми физики элементарных частиц», — говорит ћалдасена.

—очетание двух этих фундаментальных идей в одну последовательную теорию (часто называемую квантовой гравитацией) остаетс€ одним из св€тых √раалей физики.  онечно, и это тоже не говорит нам о том, что наша вселенна€ — а не гипотетическа€ — €вл€етс€ голограммой.

ћожет ли наша вселенна€ в принципе быть голограммой — или эта иде€ применима только к гипотетической? Ёто остаетс€ предметом ожесточенных дебатов.

¬ последнее врем€ было проведено много теоретической работы, которые навели на мысли, что голографический принцип может работать дл€ нашей ¬селенной — включа€ работы высокого профил€ австрийского и индийского физиков, которые вышли в мае.

 ак и ћалдасена, они также стремились применить принцип и найти сходство между разнородными област€ми квантовой физики и теории гравитации. ¬ нашей ¬селенной, две эти теории не сход€тс€: они предсказывают разные результаты в отношении поведени€ любой отдельной частицы.

Ќо в новой работе физики рассчитали, как эти теории могут предсказать степень запутанности — странного квантового €влени€, при котором состо€ни€ двух крошечных частиц могут коррелировать так, что изменение одной частицы повли€ет на другую даже на огромном рассто€нии. ”ченые вы€снили, что рассматрива€ одну конкретную модель плоской вселенной как голограммы, они могут получить совпадающие результаты из обеих теорий.

“ем не менее, хот€ это немного ближе к той вселенной, над которой работал ћалдасена, ученые работали только с одним частным типом плоского пространства, а их расчеты не принимали во внимание врем€ — только три пространственных измерени€. Ѕолее того, даже если бы это можно было применить напр€мую к нашей ¬селенной, это показало бы только то, что она может быть голограммой.

 ак доказать, что наша ¬селенна€ — голограмма?

Ћучший тип доказательства должен начинатьс€ с какого-нибудь провер€емого предсказани€, выводимого в рамках голографической теории. ‘изики-экспериментаторы могли бы собрать доказательства, чтобы увидеть, соответствуют ли результаты предсказани€м.   примеру, теори€ Ѕольшого ¬зрыва предсказала, что мы могли бы найти остатки энергии, исход€щей от всей ¬селенной в результате жестокого расширени€ 13,8 миллиарда лет назад — и в 1960-х годах астрономы именно это и нашли, в виде космического микроволнового фона.

¬ насто€щее врем€ нет универсального испытани€, которое обеспечило бы твердые доказательства этой идее. “ем не менее некоторые физики считают, что голографический принцип предсказывает предел тому, сколько информации может содержать пространство-врем€, поскольку наше кажущеес€ трехмерное пространство-врем€ закодировано в ограниченном количестве двумерной информации.

Holometer

 рейг ’оган из Ћаборатории ‘ерми использует инструмент под названием Holometer, который должен уловить доказательства вышесказанного. ќн полагаетс€ на мощные лазеры, которые ищут фундаментальный предел количества информации, присутствующей в самом пространстве времени — на сверхмалых субмикроскопических уровн€х. ≈сли найдут, то это будет доказательством того, что мы живем в голограмме.

ƒругие физики, включа€ —асскинда, не вер€т в этот эксперимент и говор€т, что он не обеспечит никаких доказательств голографическому принципу.

’орошо, мы живем в голограмме. „то дальше?

√олограмма

—трого говор€, ничего. «аконы физики, по которым вы проживаете свою жизнь, останутс€ прежними. ¬аш дом, пес, машина, тело будут продолжать оставатьс€ трехмерными объектами, какими всегда казались и были. Ќо в глубоком смысле, это открытие произведет революцию в нашем существовании на фундаментальном уровне.

ƒл€ нашей повседневной жизни не имеет никакого значени€, что 13,8 миллиарда лет назад во внезапном и жестоком взрыве, из единичной точки материи, образовалась наша ¬селенна€. Ќо открытие Ѕольшого ¬зрыва остаетс€ важным инструментом в нашем понимании истории ¬селенной и понимании нашего места в космосе.

“очно так же странные принципы квантовой механики — запутанность, в которой две удаленные частицы каким-то образом вли€ют друг на друга, — никак не вли€ют на нашу повседневную жизнь. ¬ы не видите атомы и не знаете, что они делают на мельчайшем уровне. Ќо эти принципы позвол€ют нам открывать неожиданные законы природы.

ѕодтверждение голографического принципа станет таким же. ѕрожива€ свою жизнь, мы можем даже никогда не узнать о своеобразном и противоречивом факте, что живем в голограмме. Ќо это открытие станет важным шагом на пути к полному пониманию законов физики — которые определ€ют каждое действие, которое вы предпринимаете

ћетки:  

ѕроцитировано 2 раз
ѕонравилось: 2 пользовател€м



fomicheva_lidia   обратитьс€ по имени ѕ€тница, 03 »юл€ 2015 г. 18:07 (ссылка)
ќчень интересно, спасибо!
ќтветить — цитатой ¬ цитатник
Piligrim   обратитьс€ по имени ѕ€тница, 03 »юл€ 2015 г. 22:27 (ссылка)
“еории, теории ... . ¬се же самые верующие люди на «емле - это ученые! )
ќтветить — цитатой ¬ цитатник
 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку