Aastakümneid on teadlased mõelnud ideele, et meie universum on (või oli kunagi varem) hiiglaslik ja väga keeruline hologramm, milles kõik füüsikalised seadused nõuavad ainult kahte mõõdet, kuid kõik meie ümber toimib kolme mõõtme järgi. Nagu võite ette kujutada, pole sellist hüpoteesi sugugi lihtne tõestada, kuid füüsikud teatavad, et on lõpuks leidnud esimesed vaadeldavad tõendid selle kohta, et varajane Universum võiks ideaalis vastata nn holograafilisele põhimõttele ja see pole sugugi vastuolus Suure Paugu standardmudeliga.
"Soovitame kasutada seda universumi holograafilist mudelit, mis erineb kõige enam populaarseimast Suure Paugu mudelist, mis põhineb raskusjõul ja inflatsioonil," ütleb üks uuringus osalejatest Nyayesh Afshordi Kanada Waterloo ülikoolist.
„Kõik need mudelid võimaldavad meil teha erinevaid prognoose, mida saame testida, ning selle põhjal täpsustada ja täiendada oma teoreetilist arusaama universumist. Pealegi saab seda teha järgmise viie aasta jooksul."
Et oleks selge: teadlased ei ütle, et praegu elame kõik hologrammis. Nad vaid spekuleerivad, et selle varajases staadiumis - mõnesaja tuhande aasta jooksul pärast Suurt Pauku - muutus universumis kõik kolmemõõtmeliseks projektsiooniks, mis loodi algselt kahemõõtmelistest piiridest.
Kui te pole üldse teoreetilise eeposega „Meie universum on hologramm“tuttav, siis siin on väike ekskursioon ajalukku. Teooria, et kogu meie universum on hologramm, pärineb 1990. aastatest, kui Ameerika teoreetiline füüsik Leonard Susskind hakkas massidele levitama oma ideed, et meile teadaolevad füüsikaseadused ei vaja tegelikult kolme mõõdet.
Niisiis, kuidas on universum meie ümber kolmemõõtmeline, kuid "tegelikkuses" on see kujutatud kahemõõtmelisena? Idee põhineb asjaolul, et selle ruumi maht on "kodeeritud" teatud piirides või nn gravitatsioonihorisondi väljal, mille piirid sõltuvad vaatluspunktist. Enne kui hakkate naerma, pidage meeles, et alates 1997. aastast on selle idee toetuseks kirjutatud üle 10 000 teose. Teisisõnu, ta pole nii hull, kui see võib esmapilgul tunduda. Noh, kui ainult natuke.
Nüüd on Afshordi ja tema meeskond teatanud, et CMB (Suure Paugu jääkkiirgus) ebaühtlase jaotuse uurimise raames leidsid nad tugevaid tõendeid, mis toetasid Universumi holograafilise vormi selgitamist selle varases arengujärgus.
Reklaamvideo:
"Kujutage ette, et kõik, mida näete, tunnete ja kuulete kolmes dimensioonis (ja teie ajataju), pärineb tegelikult kahemõõtmelisest tasasest väljast," ütles Costas Skenderis Southamptoni ülikoolist ja üks uuringus osalejatest.
“Põhimõte on sarnane sellele, mida võime leida tavapärastest hologrammidest, kus kolmemõõtmeline pilt on kodeeritud kahemõõtmelises tasapinnas. See on näiteks iseloomulik samade krediitkaartide hologrammidele. Kuid meie puhul räägime juba sellest, et kogu Universum on selliselt kodeeritud."
Põhjus, miks füüsikuid holograafiline printsiip üldse huvitab, samas kui Suure Paugu standardmudel näib palju selgem ja loogilisem, on see, et viimases on mõned lüngad, kuid need lüngad on nii põhimõttelised, et pidurdavad meie füüsiliste seaduste mõistmise protsessi. üldiselt ja endiselt pungas.
Suure Paugu stsenaariumi järgi viisid keemilised reaktsioonid algse ruumi väga ulatusliku laienemiseni, mis viis meie universumi moodustumiseni. Ja tema sündimise varases staadiumis oli selle laienemise (inflatsiooni) määr kolossaalne. Kuigi enamik füüsikuid toetab kosmilise inflatsiooni teooriat, pole keegi veel suutnud välja mõelda täpset mehhanismi, mis vastutab universumi selle dramaatilise laienemise eest kiirustel, mis on kiiremad kui valguse kiirus ja kasv subatoomilisest tasandist tänapäevani. See kõik juhtus peaaegu koheselt.
Häda on selles, et ükski meie praegustest teooriatest ei suuda selgitada, kuidas see kõik koos töötab. Võtame näiteks üldrelatiivsusteooria, mis seletab suurepäraselt suurte objektide käitumist, kuid ei suuda samal ajal selgitada kõige väiksemate käitumist. See on juba kvantmehaanika keskkond, mis omakorda ei suuda paljusid muid asju seletada. See kõik kurvastab veelgi, kui on vaja selgitada, kuidas otseses mõttes kogu universumis eksisteeriv mass ja energia koondusid algul tillukesse ruumi. Ühes hüpoteesis püütakse mõlemaid nähtusi korraga kombineerida, teises, kvantgravitatsiooni kohta, öeldakse, et kui suudate ühe ruumilise dimensiooni langetada, siis saate arvutusülesande lihtsustamiseks oma arvutustes gravitatsiooni langetada.
Holograafiline põhimõte
See kõik on hologramm. Selles mõttes, et on olemas Universumi kirjeldus, mis ütleb, et isegi väiksema arvu mõõtmete tõenäosus vastab kõigele, mida võime pärast suurt pauku näha,”ütleb Afshordi.
Et testida, kui hästi saab universumi holograafiline printsiip selgitada kõike, mis juhtus Suure Paugu hetkel ja pärast seda sündmust, lõi teadlaste meeskond ühe aja ja kahe ruumilise mõõtmega arvutimudeli.
Kui teadlased sisestasid sellesse mudelisse universumi kohta teadaolevad andmed, sealhulgas teave KMA vaatluste kohta - soojuskiirgus, mis tekkis vaid paarsada tuhat aastat pärast Suurt Pauku -, ei leidnud nad vastuolu. Kõik sobis ideaalselt. Sealhulgas reliikvia kiirgus. Mudel taastas reliktkiirguse õhukeste osade käitumise tegelikult suurepäraselt, kuid ei suutnud taastada universumi suuremaid „viilusid”, mille laius oli üle 10 kraadi. Selleks on vaja keerukamat mudelit.
Teadlased selgitavad, et nad pole kaugeltki tõestanud, et meie universum oli kunagi kunagi holograafiline projektsioon. Kuid nüüd on meil olemas fakt, et võime saada universumi kohta tõeliste teadmiste põhjal kogutud empiirilisi andmeid. See asjaolu võib lõppkokkuvõttes olla selle võimaluse avastamise algus, mis selgitab füüsikaliste seaduste puuduvaid osi kahemõõtmelise esituse näol. Teisisõnu, Afshordi ja tema kolleegide töö tõestab ainult seda, et Universumi holograafilise mudeli võimalusest hoolimatu loobumine on absoluutselt andestamatu luksus.
Kas see tähendab, et me kõik elame nüüd keerulises hologrammis? Afshordi sõnul pole see päris õige. Nende mudel suudab kirjeldada juhtunut alles Universumi kõige varasemal ajastul, kuid mitte selle praegust seisundit. Sellest hoolimata tasub nüüd kaaluda, kuidas on võimalik kahemõõtmelises ruumis olevaid asju projitseerida kolmemõõtmeliseks mõõtmeks, kui me muidugi räägime universumist, mitte krediitkaartidest.
Ma ütleksin, et me ei ela hologrammis. Kuid me ei tohiks maha arvata võimalust, et võiksime sellest välja tulla. Sellest hoolimata elate 2017. aastal kindlasti kolmes dimensioonis,”võttis Afshordi kokku.
NIKOLAY KHIZHNYAK
