Upptäckte den första bevis till förmån för den holografiska modellen av Universum

För Decennier forskarna anser att idén om att vårt universum är (eller var) en gigantisk och mycket komplexa hologram, där alla fysiska lagar kräver bara två dimensioner, men allt runt omkring oss fungerar enligt tre dimensioner. Som du vet, denna hypotes är inte lätt att bevisa, men fysiker rapport som äntligen hittat den första observerbara bevis på att det tidiga universum skulle passa perfekt i den så kallade holografiska principen, och det motsäger inte den standard modell av Big Bang.

"Vi föreslår att den holografiska modellen för Universum som är mycket annorlunda från den populära standard Big Bang-modellen, som bygger på gravitation och inflation" — sa en av deltagarna i studien Gaeshi Afshordi från den kanadensiska University of Waterloo.

"Var och en av dessa modeller kan du göra förutsägelser som vi kan testa, och baserat på detta för att klargöra och Komplettera vår teoretiska förståelse av Universum. Dessutom, detta kan göras under de kommande fem åren."

För Att vara tydlig: forskare inte säga att just nu är vi alla leva i ett hologram. De bara kan ta reda på antagandet att på ett tidigt stadium – för flera hundra tusen år efter Big Bang – Universum började att representera en tre-dimensionell projektion, skapades ursprungligen av de två-dimensionella gränser.

Om du inte är bekant med den teoretiska episka "Vårt universum är ett hologram", här är en liten utflykt i historien. Teorin om att hela vårt universum är ett hologram härrör från 1990-talet, när den Amerikanska fysikern Leonard Susskind var att främja att massorna tanken att de kända fysiska lagar som egentligen inte kräver tre dimensioner.

Så hur universum omkring oss är tre-dimensionell, men "verkligheten" är det som presenteras i en två-dimensionell? Tanken är att den volym av rymden är "kodad" inom vissa gränser, eller i den så kallade gravitationella horisont, vars gränser beroende på utsiktspunkt. Innan du börjar skratta, hålla i åtanke att det sedan 1997, skrevs det mer än 10 000 verk som stöder denna idé. Med andra ord, det är inte så galet som det kan tyckas vid första anblicken. Tja, om bara lite.

Nu Afshordi och hans team rapporterade att studier av den ojämna fördelningen av bakgrundsstrålning (kvarvarande strålning från Big Bang), de fann starka bevis som talar till stöd för förklaring av den holografiska former av Universum i ett tidigt stadium av utveckling.

"Tänk dig att allt du ser, känner och hör i tre dimensioner (och grundat på din uppfattning av tid) kommer faktiskt från två-dimensionell platt synfält", — sa Costas, Skenderis från Universitetet i Southampton och är en av studiens deltagare.

"Principen är liknande den som vi kan möta i vanliga hologram där en tre-dimensionell bild som kodats i ett tvådimensionellt plan. Så, till exempel, är kännetecknande för hologram på samma kreditkort. Dock, i vårt fall talar vi om vad hela universum är kodat på det sättet."

Anledningen till att fysik alls intresserad av den holografiska principen, medan standard Big Bang-modellen ser mycket tydligare och mer logisk, är att i det senare finns det vissa brister, men att dessa brister är så grundläggande att bromsa processen för vår förståelse av alla fysiska lagar i Allmänhet, och i sin Linda.

Enligt scenario av Big Bang, kemiska reaktioner ledde till en mycket kraftig expansion av den ursprungliga utrymme, vilket leder till bildandet av vårt Universum. Och i ett tidigt skede av sin födelse, graden av expansion (inflation) var enorm. Medan de flesta fysiker stödja teorin om kosmisk inflation, men ingen har lyckats lista ut den exakta mekanismen ansvarig för denna dramatiska expansion av Universum i en hastighet snabbare än ljusets hastighet och tillväxt från subatomär nivå för närvarande. Det hände nästan direkt.

Problemet är att ingen av våra nuvarande teorier inte kan förklara hur det hela fungerar tillsammans. Ta till exempel den Allmänna relativitetsteorin, som helt förklarar hur stora objekt, men den kan inte förklara beteendet hos de små. Detta är den miljö av kvantmekaniken, som i sin tur inte kan förklara många andra saker. Allt detta tynger ännu mer när du måste förklara hur bokstavligen allt som finns i Universum massa och energi var ursprungligen koncentrerad i ett litet utrymme. En hypotes som försöker kombinera båda fenomen, den andra, på quantum gravity, säger att om du kan släppa en rumslig dimension, kan vi släppa allvaret i dina beräkningar för att förenkla uppgiften för beräkningen.

Holografiska principen

"Allt detta hologram. I den meningen att det är en beskrivning av Universum, att säga att sannolikheten för att även ett mindre antal dimensioner motsvarar alla att vi kan se efter Big Bang", " — sa Afshordi.

För att se hur väl den holografiska principen i Universum klara med en förklaring av allt som hände i det ögonblicket för Big Bang, och ävenefter denna händelse, ett team av forskare skapat en modell i datorn med en gång och två rumsliga dimensioner.

När forskarna infört i denna modell kända uppgifter till oss om Universum, inklusive information om observationer av den kosmiska bakgrundsstrålningen är värmestrålning som inträffat efter bara några hundra tusen år efter Big Bang, de hittade inga motsägelser. Allt gick perfekt. Inklusive CMB. Modellen är faktiskt perfekt återskapade beteende tunna nedskärningar av CMB, men är oförmögna att rekonstruera större skivor av Universum med en bredd av mer än 10 grader. Detta skulle kräva en mer komplex modell.

Forskare förklara att det är mycket långt från ett bevis på att vårt universum faktiskt en gång var en holografisk projektion. Men nu har vi det faktum att inhämta empiriska data som samlats in på basis av verklig kunskap om Universum. Detta faktum kan i slutändan vara början på att öppna möjligheter, som förklarar förlust av en del av de fysikaliska lagar ur synvinkel av två-dimensionell representation. Med andra ord, arbetet Afshordi och hans kollegor bara bevisar att obetänksamt att överge sannolikhet holografiska modellen av Universum — det är helt oförlåtligt lyx.

Betyder detta att vi nu lever i en sofistikerad hologram? Enligt Afshordi, det är inte så. Deras modell kan beskriva händelser i de tidigaste epoken av Universum, men inte dess nuvarande skick. Nu är det emellertid nödvändigt att överväga hur saker och ting av en två-dimensionell rymd kan projiceras i tre-dimensionell mätning, om inte, naturligtvis, som talar om Universum, inte om kreditkort.

"jag skulle säga att vi inte lever hologrammet. Men jag skulle inte förkasta möjligheten att vi kunde få ut av det. Men i och med 2017 du definitivt lever i tre dimensioner", — sammanfattade Afshordi.