Симуляции возвращают к теории голографической Вселенной

Теория гравитации Альберта Эйнштейна столкнулась с квантовой физикой, но конфликт мог бы быть решен, если бы Вселенная была голографической проекцией.

Команда физиков предоставила убедительные свидетельства того, что наша Вселенная может быть одной большой проекцией.

В 1997 году физик-теоретик Хуан Малдасена (Juan Maldacena) предположил, что смелая модель Вселенной, в которой гравитация возникает из бесконечно тонких вибрирующих струн, может быть переосмыслена в терминах устоявшейся физики.

Математически сложный мир струн, который существует в девяти измерениях пространства плюс одно времени, может быть простой голограммой, а реальные действия происходят в более простом и плоском космосе, где нет гравитации.

Двумерная проекция трехмерного многообразия Калаби-Яу

Идея Малдасены привела физиков в восторг, ведь он предложил способ дать популярной, но все еще недоказанной теории струн, прочную основу и стереть явные различия между квантовой физикой и теорией гравитации Эйнштейна. Это своего рода математический Розеттский камень, который позволит ученым переводить с одного языка на другой и обратно и решать проблемы в одной модели, если они казались неразрешимыми в другой, и наоборот. Несмотря на то, что идея Малдасены казалась само собой разумеющейся, четкое доказательство было неуловимо.

В двух статьях, опубликованных в хранилище ArXiv , Йосифуми Хиякутаке (Yoshifumi Hyakutake) из университета Ибараки в Японии и его коллеги представили если и не реальные доказательства, то, по крайней мере, убедительные свидетельства того, что гипотеза Малдасены верна.

В одной работе Хиякутаке вычислил внутреннюю энергию черной дыры, положение ее горизонта событий (границу между черной дырой и остальной частью Вселенной), ее энтропию и другие свойства на основе предсказаний теории струн, а также влияние так называемых виртуальных частиц, которые то появляются, то вновь исчезают.

В другой он и его коллеги просчитали внутреннюю энергию соответствующего низкоразмерного космоса, не имеющего силы притяжения. Оба компьютерных расчета совпадают.

Хуан Малдасена (Juan Maldacena)физик-теоретик, Институте передовых исследований в Принстоне, Нью-Джерси

Кажется, все вычисления верны

Изменение системы

Хуан Малдасена (Juan Maldacena)физик-теоретик, Институте передовых исследований в Принстоне, Нью-Джерси

Результат открывает необычные способы проверки множества идей квантовой гравитации и теории струн. Обе работы являются кульминацией серии статей, представленных японской командой за последние несколько лет. Весь цикл работ очень важен, потому что он проверяет двойственную природу Вселенных в системах, где нет никаких аналитических тестов.

Леонард Сасскинд (Leonard Susskind)физик-теоретик, один из создателей теории струн

Они численно подтвердили, возможно, впервые то, что мы искренне считали правдой, но было лишь гипотезой, а именно тот факт, что термодинамика некоторых черных дыр может быть воспроизведена во Вселенной с меньшим количеством измерений.

Ни одна из моделей Вселенных, исследованных японской командой не похожа на нашу, отмечает Малдасена. Космос с черной дырой имеет десять измерений, причем восемь из них образуют восьмимерную сферу.

Пространство с меньшими измерениями и без гравитации имеет лишь одно измерение, и его скопление квантовых частиц напоминает группу идеализированных пружин или гармонических осцилляторов, прикрепленный друг к другу.

Тем не менее, говорит Малдасена, численное доказательство того, что эти два, казалось бы, разрозненных мира фактически идентичны, дает надежду, что гравитационные свойства нашей Вселенной в один прекрасный день могут быть объяснены с помощью простого космоса сугубо в рамках квантовой теории.