Hologrammas, iespējams, ir vieni no visinteresantākajiem objektiem, ko cilvēki var radīt. Kā pilnīgi trīsdimensiju informācijas komplekts, kas kodēts uz divdimensiju virsmas, hologrammas var mainīt to izskatu atkarībā no jūsu skatu punkta. Un, kaut arī zinātnieki apgalvo, ka mēs varam uztvert tikai trīs telpiskās dimensijas, patiesībā to var būt daudz vairāk.
Līdz ar to rodas intriģējoša iespēja, ka mēs savā ziņā varam būt daudzdimensionāla Visuma hologrāfiska projekcija.
Hologrāfiskais Visums varētu daudz ko izskaidrot. Tātad, pieņemot, ka hologrāfiskais viedoklis ir pareizs, kādas būtu attiecības starp divdimensiju virsmu un trīsdimensiju manifestāciju? Cik vispārīga hologramma ir noderīga Visuma izpratnē?
Mēs visi esam redzējuši hologrammas, bet lielākā daļa cilvēku nezina, kā viņi patiesībā darbojas. Viņu zinātniskā puse ir aizraujoša. Fotografēšana ir vienkārša: jūs uzņemat no objekta izstaroto vai atstaroto gaismu, fokusējat to objektīvā un ierakstiet uz līdzenas virsmas. Darbojas ne tikai fotogrāfija: jūsu acs darbojas tāpat. Jūsu acs ābola objektīvs fokusē gaismu, un stieņi un konusi acs aizmugurē to reģistrē, nosūtot signālus smadzenēm, kas pārvērš to attēlā.
Tomēr, izmantojot īpašu emulsiju un koherentu (t.i., lāzera) gaismu, jūs varat izveidot visa objekta gaismas lauka karti, t.i., hologrammu. Var precīzi reģistrēt blīvuma, faktūras, caurspīdīguma un citas izmaiņas. Pareizi izgaismojot, šī plakanā 2D karte parāda pilnu 3D informācijas komplektu, kas mainās atkarībā no jūsu perspektīvas, un, kas ir pats interesantākais, tas tiek darīts jebkurai iespējamai perspektīvai, no kuras jūs varat to aplūkot. Izdrukājiet to uz metāla plēves, un jums ir vienkārša, tradicionāla hologramma.
Mūsu Visumam, kā mēs to uztveram, ir trīs pieejamās telpiskās dimensijas. Bet ko darīt, ja to ir daudz vairāk? Tāpat kā parasta hologramma ir divdimensiju virsma, kas kodē pilnīgu informācijas komplektu par mūsu trīsdimensiju Visumu, vai mūsu trīsdimensiju Visums var iekodēt informāciju par principiāli četru vai vairāk - dimensiju realitāti, kurā esam ieslodzīti? Principā tas ir iespējams, un no tā izriet vairākas izklaides iespējas. Tiesa, šīm iespējām ir arī savi ierobežojumi, kas ir svarīgi saprast.
Ideja, ka mūsu Visums varētu būt hologramma, nāca no stīgu teorijas jēdziena. Stīgu teorija radās no pieņēmuma - stīgu modeļa -, kas izskaidro spēcīgo mijiedarbību, ka protoniem, neitroniem un citiem baroniem (un mezoniem) ir salikta struktūra. Viņa izteica virkni muļķīgu prognožu, kas neatbilda eksperimentiem, ieskaitot spin-2 daļiņas esamību, taču cilvēki saprata, ka, ja enerģijas skala tiek novirzīta uz augšu Planckas skalas virzienā, stīgu modelis varētu savienot zināmos pamata spēkus ar smagumu. Tā radās stīgu teorija. Pluss vai mīnus (atkarībā no tā, kuru pusi jūs skatāties) šis modelis ir tāds, ka tas prasa vairāk mērījumu. Nākamais nopietnais jautājums bija, kā mēs no teorijas varam iegūt savu Visumu ar trim telpiskām dimensijām,kurā ir vēl daudz šo dimensiju. Un kura no stīgu teorijām (un to ir ļoti daudz) būs vispareizākā?
Varbūt virknes stīgu teorijas dažādie modeļi un scenāriji ir tikai vienas un tās pašas fundamentālās teorijas dažādi aspekti, raugoties no dažādiem rakursiem. Matemātikā divas sistēmas, kas ir līdzvērtīgas viena otrai, tiek dēvētas par "duālām" (divējādām), un viens negaidīts atklājums ir norādīts uz hologrammu - duālajā sistēmā katrai pusei ir atšķirīgs dimensiju skaits. 1997. gadā fiziķis Huans Maldacena ierosināja, ka mūsu trīsdimensiju Visums (plus laiks) ar tā kvantu lauka teorijām, kas apraksta elementārdaļiņas un mijiedarbību, ir duāls vairākdimensionālam telpas laikam (anti-de Sitter telpai), kas ietekmē gravitācijas kvantu teorijas. …
Reklāmas video:
Līdz šim vienīgās atrastās divējādības saista daudzdimensionālās telpas īpašības ar tās apakšējo viendimensionālo robežu: izmēru samazināšana par vienu. Pagaidām nav skaidrs, vai no desmitdimensiju stīgu teorijas varam secināt tādu trīsdimensiju Visumu kā mūsējais, lai tie būtu duāli. Mēs varam izveidot divdimensiju hologrammas, kodējot tikai trīsdimensiju informāciju; mēs nevaram šifrēt četrdimensiju informāciju trīsdimensiju hologrammā; mēs nevaram kodēt savu trīsdimensiju Visumu vienā dimensijā.
Vēl viens interesants iemesls, kāpēc divas telpas ar atšķirīgiem izmēriem ir divējādas, ir šāds: uz zemas dimensijas robežas virsmas ir pieejama mazāk informācijas nekā par kopējo telpas tilpumu, ko šī robeža satur. Tātad, ja jūs maināt.