Po celá desetiletí vědci uvažovali o myšlence, že náš vesmír je (nebo kdysi byl) gigantický a vysoce komplexní hologram, ve kterém všechny fyzikální zákony vyžadují pouze dvě dimenze, ale vše kolem nás funguje podle tří dimenzí. Jak si dokážete představit, takovou hypotézu není vůbec snadné dokázat, ale fyzici uvádějí, že konečně našli první pozorovatelný důkaz, že raný vesmír by mohl v ideálním případě odpovídat takzvanému holografickému principu, což vůbec není v rozporu se standardním modelem Velkého třesku.
„Navrhujeme použít tento holografický model vesmíru, který se velmi liší od nejpopulárnějšího standardního modelu velkého třesku založeného na gravitaci a inflaci,“říká jeden z účastníků studie Nyayesh Afshordi z University of Waterloo v Kanadě.
"Každý z těchto modelů nám umožňuje vytvářet různé předpovědi, které můžeme testovat, a na základě toho vylepšit a doplnit naše teoretické chápání vesmíru." Toho lze navíc dosáhnout během příštích pěti let. ““
Aby bylo jasno: vědci to neříkají právě teď, všichni žijeme v hologramu. Spekulují pouze o tom, že v jeho rané fázi - během několika stovek tisíc let po Velkém třesku - se všechno ve vesmíru stalo trojrozměrnou projekcí, původně vytvořenou z dvojrozměrných hranic.
Pokud vůbec neznáte teoretický epos „Náš vesmír je hologram“, pak je zde malý exkurz do historie. Teorie, že celý náš vesmír je hologram, sahá až do 90. let, kdy americký teoretický fyzik Leonard Susskind začal prosazovat masy své myšlenky, že zákony fyziky, které známe, ve skutečnosti nevyžadují tři rozměry.
Jak je tedy vesmír kolem nás trojrozměrný, ale „ve skutečnosti“je reprezentován jako dvojrozměrný? Tato myšlenka je založena na skutečnosti, že objem jeho prostoru je „zakódován“do určitých hranic nebo do takzvaného pole gravitačního horizontu, jehož hranice závisí na bodě pozorování. Než se začnete smát, mějte na paměti, že od roku 1997 bylo napsáno více než 10 000 děl podporujících tuto myšlenku. Jinými slovy, není tak šílená, jak by se na první pohled mohlo zdát. No, i když jen trochu.
Nyní Afshordi a jeho tým uvedli, že v rámci studia nerovnoměrného rozložení reliktního záření (zbytkové záření Velkého třesku) našli silné důkazy podporující vysvětlení holografické formy vesmíru v jeho nejranějších fázích vývoje.
Propagační video:
"Představte si, že vše, co vidíte, cítíte a slyšíte ve třech dimenzích (as vaším vnímáním času), ve skutečnosti pochází z dvourozměrného plochého pole," uvedl Costas Skenderis z University of Southampton a jeden z účastníků studie.
"Princip je podobný tomu, co můžeme najít na konvenčních hologramech, kde je trojrozměrný obraz zakódován do dvourozměrné roviny." To je například charakteristické pro hologramy na stejných kreditních kartách. V našem případě však již mluvíme o skutečnosti, že celý vesmír je takto zakódován. “
Důvod, proč se fyzici vůbec zajímají o holografický princip, zatímco standardní model Velkého třesku vypadá mnohem jasněji a logičtěji, je ten, že v tom druhém existují určité mezery, ale tyto mezery jsou natolik zásadní, že zpomalují proces našeho chápání všech fyzikálních zákonů. obecně a stále v zárodku.
Podle scénáře velkého třesku vedly chemické reakce k velmi rozsáhlému rozšíření původního prostoru, které vedlo ke vzniku našeho vesmíru. A v rané fázi jejího narození byla rychlost této expanze (inflace) kolosální. Zatímco většina fyziků podporuje teorii kosmické inflace, nikdo dosud nebyl schopen zjistit přesný mechanismus odpovědný za tuto dramatickou expanzi vesmíru rychlostí vyšší než je rychlost světla a růstu od subatomární úrovně po současnost. Všechno se to stalo téměř okamžitě.
Problém je v tom, že žádná z našich současných teorií nedokáže vysvětlit, jak to všechno funguje společně. Vezměme si například obecnou relativitu, která dokonale vysvětluje chování velkých objektů, ale nedokáže vysvětlit chování těch nejmenších. Toto je již prostředí kvantové mechaniky, které zase nedokáže vysvětlit mnoho dalších věcí. To vše ještě více mrzí, když je nutné vysvětlit, jak v doslovném smyslu byla veškerá hmota a energie existující ve vesmíru zpočátku koncentrována v malém prostoru. Jedna hypotéza se pokouší kombinovat oba jevy najednou, druhá o kvantové gravitaci říká, že pokud můžete vypustit jednu prostorovou dimenzi, můžete ve výpočtech snížit gravitaci, abyste výpočet zjednodušili.
Holografický princip
"Je to všechno hologram." V tom smyslu, že existuje popis vesmíru, který říká, že pravděpodobnost i sníženého počtu dimenzí odpovídá všemu, co můžeme vidět po Velkém třesku, “říká Afshordi.
Aby otestovali, jak dobře se holografický princip vesmíru vyrovná s vysvětlením všeho, co se stalo v samém okamžiku velkého třesku, a po této události vytvořil tým vědců počítačový model s jednou časovou a dvěma prostorovými dimenzemi.
Když vědci vložili do tohoto modelu data, která víme o vesmíru, včetně informací o pozorováních CMB - tepelného záření, které se objevilo jen několik set tisíc let po Velkém třesku -, nenašli žádný rozpor. Všechno perfektně sedělo. Včetně reliktního záření. Model ve skutečnosti dokonale obnovil chování tenkých úseků reliktního záření, ale nebyl schopen znovu vytvořit větší „plátky“vesmíru o šířce více než 10 stupňů. To bude vyžadovat složitější model.
Vědci vysvětlují, že jsou velmi daleko od prokázání, že náš vesmír byl ve skutečnosti kdysi holografickou projekcí. Nyní však máme skutečnost, že získáváme empirické údaje shromážděné na základě skutečných znalostí o vesmíru. Tato skutečnost může být nakonec začátkem objevu možnosti, která vysvětlí chybějící části fyzikálních zákonů z hlediska dvojrozměrné reprezentace. Jinými slovy, práce Afshordiho a jeho kolegů jen dokazuje, že bezohledné vzdání se možnosti holografického modelu vesmíru je absolutně neodpustitelným luxusem.
Znamená to, že nyní všichni žijeme ve složitém hologramu? Podle Afshordiho to není tak úplně pravda. Jejich model je schopen popsat, co se stalo pouze v nejranější epochě vesmíru, ale ne jeho současný stav. Nyní však stojí za zvážení, jak lze věci z dvojrozměrného prostoru promítat do trojrozměrného prostoru, pokud samozřejmě mluvíme o vesmíru, a ne o kreditních kartách.
"Řekl bych, že nežijeme v hologramu." Neměli bychom však vyloučit možnost, že bychom se z toho mohli dostat. V roce 2017 však rozhodně žijete ve třech dimenzích, “shrnul Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK