Hologramy jsou možná mezi nejzajímavějšími „plochými“objekty, které lidé mohou vytvořit. Jako plně trojrozměrná sada informací kódovaných na dvourozměrném povrchu mohou hologramy změnit svůj vzhled v závislosti na vašem úhlu pohledu. A přestože vědci tvrdí, že můžeme vnímat pouze tři prostorové dimenze, ve skutečnosti jich může být mnohem víc.
Existuje tedy zajímavá možnost, že můžeme být v jistém smyslu holografickou projekcí vícerozměrného vesmíru.
Holografický vesmír dokázal hodně vysvětlit. Takže za předpokladu, že holografické hledisko je správné, jaký by byl vztah mezi dvourozměrným povrchem a trojrozměrným projevem? Jak užitečný je hologram obecně pro pochopení vesmíru?
Všichni jsme viděli hologramy, ale většina lidí neví, jak ve skutečnosti fungují. Jejich vědecká stránka je fascinující. Fotografie je jednoduchá: snímáte světlo vyzařované nebo odražené od objektu, zaostřuje je v objektivu a zaznamenává na rovný povrch. Funguje to nejen fotografie: vaše oko funguje stejným způsobem. Čočka oční bulvy zaostřuje světlo a tyčinky a kužely v zadní části oka to zaznamenávají a vysílají signály do mozku, který je převádí na obrázek.
Avšak pomocí speciální emulze a koherentního (tj. Laserového) světla můžete vytvořit mapu celého světelného pole objektu, tj. Hologramu. Je možné přesně zaznamenat rozdíly v hustotě, struktuře, průhlednosti a další. Když je správně osvětlená, tato plochá 2D mapa zobrazuje úplnou sadu 3D informací, které se mění s vaší perspektivou, a co je nejzajímavější, činí tak pro každou možnou perspektivu, ze které se na ni můžete podívat. Vytiskněte jej na kovový film a máte jednoduchý tradiční hologram.
Náš vesmír, jak ho vnímáme, má k dispozici tři prostorové dimenze. Ale co když jich je mnohem víc? Stejně jako obyčejný hologram je dvourozměrný povrch, který kóduje úplnou sadu informací o našem trojrozměrném vesmíru, může náš trojrozměrný vesmír kódovat informace o zásadně čtyřrozměrné nebo vícerozměrné realitě, v níž jsme uvězněni? V zásadě je to možné a z toho vyplývá řada zábavných možností. Je pravda, že tyto možnosti mají také svá omezení, která je důležité pochopit.
Myšlenka, že by náš vesmír mohl být hologramem, vycházela z pojmu teorie strun. Teorie strun se vynořila z předpokladu - strunového modelu -, který by vysvětlil silné interakce, které mají protony, neutrony a další baryony (a mesony) kompozitní strukturu. Udělala spoustu nesmyslných předpovědí, které nevyhovovaly experimentům, včetně existence částice spin-2, ale lidé si uvědomili, že pokud by se energetické měřítko posunulo směrem k Planckově stupnici, mohl by strunový model kombinovat známé základní síly s gravitací. Takto se zrodila teorie strun. Plus nebo mínus (podle toho, na kterou stranu se podíváte) tento model spočívá v tom, že vyžaduje více měření. Další vážnou otázkou bylo, jak můžeme extrahovat náš vesmír se třemi prostorovými dimenzemi z teorie,ve kterých je mnohem více těchto dimenzí. A která z teorií strun (a je jich mnoho) bude nejsprávnější?
Snad mnoho různých modelů a scénářů teorie strun je jen odlišných aspektů stejné základní teorie z různých úhlů. V matematice jsou dva systémy, které jsou si navzájem rovnocenné, známé jako „duální“(duals) a jeden neočekávaný objev směřující k hologramu - v duálním systému má každá strana jiný počet rozměrů. V roce 1997 fyzik Juan Maldacena navrhl, že náš trojrozměrný vesmír (plus čas), se svými kvantovými teoriemi pole popisujícími elementární částice a interakce, je dvojí vůči vícerozměrnému prostoru-času (anti-de Sitterův prostor), což má důsledky pro kvantové teorie gravitace. …
Propagační video:
Dosud jsme zjistili, že jediné duality spojují vlastnosti vícerozměrného prostoru s jeho jednorozměrným spodním ohraničením: zmenšující se rozměry o jeden. Zatím není jasné, zda můžeme z desetimenzionální strunové teorie odvodit trojrozměrný vesmír, jako je ten náš, takže jsou dvojí. Můžeme vytvořit dvourozměrné hologramy kódováním pouze trojrozměrných informací; nemůžeme zakódovat čtyřrozměrné informace do trojrozměrného hologramu; nemůžeme zakódovat náš trojrozměrný vesmír v jednorozměrném.
Další zajímavý důvod, proč jsou dva prostory s různými rozměry dvojí, je následující: na povrchu nízko-rozměrné hranice je k dispozici méně informací než uvnitř objemu celkového prostoru, který tato hranice obsahuje. Takže pokud se změníte.