Холограмата може да спаси физиката

Ваня Милева Последна промяна на 26 декември 2023 в 09:20 9227 0

Наблюденията, направени с Много големия телескоп (VLT) на ESO, разкриха за първи път, че звезда, обикаляща около свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път, се движи точно както е предвидено от Общата теория на относителността на Айнщайн. Орбитат

Кредит ESO/L. Calçada

Наблюденията, направени с Много големия телескоп (VLT) на ESO, разкриха за първи път, че звезда, обикаляща около свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път, се движи точно както е предвидено от Общата теория на относителността на Айнщайн. Орбитата му е оформена като розетка, а не като елипса, както се предсказва от теорията на гравитацията на Нютон. Този ефект, известен като прецесия на Шварцшилд, никога преди не е бил измерван за звезда около свръхмасивна черна дупка. Тази илюстрация на художник илюстрира прецесията на орбитата на звездата, като ефектът е преувеличен за по-лесно визуализиране.

Един нов поглед на квантовото пространство-време може да разреши основния проблем на съвременната физика - обединението на двете теории, които по свой начин описват идеално реалността, но си противоречат непреодолимо, поне засега.

Макар че същността на Общата теория на относителността е трудно разбираема и десетилетия наред се е изучавала по-скоро в математическите факултети, отколкото в тези по физика, всеки път, когато се отправяте на среща в непознат ресторант, може да се възползвате от технологичния принос на теорията на относителността - GPS, глобалната система за позициониране.

Общата теория на относителността наистина извърши голяма революция. Но обединяването ѝ с другата теория, описваща успешно реалността - квантовата - е трудно. За да се осъществи това обединение, Айнщайн е трябвало радикално, трайно да промени не само представите ни за гравитацията като сила, действаща през пространството и времето, но и представите ни за самото пространство и време. За да се преодолее пропастта, е било необходимо не по-малко от пълно преразглеждане на цялото ни философско разбиране за връзката между пространството и времето.

И както Айнщайн установява през следващите десетилетия, чак до смъртта си, включването на други сили като електромагнетизма в същото обединено пространство е почти невъзможно. Електромагнетизмът и другите сили не могат да бъдат концептуализирани по същия начин. Вместо това трябва да използваме квантови вероятности, за да правим прогнози, а когато приложим същата техника към гравитацията, се получават само безкрайности.

Това е кошмарът на Айнщайн. Това е демонът, който преследва уравненията. Това е клинът, забит между силата на гравитацията и електромагнетизма. Това е непроходимият гъсталак, който ни пречи да достигнем до нирваната на обединението. И точно както при предишните обединения, от Нютон, Максуел и Айнщайн, за да се реши това, да се разгадае този адски пъзел, да се преодолеят безкрайностите, ще е необходима пълна революция в разбирането ни за самата структура на реалността.


Мечтата за обединяване на великите сили на физиката - квантовата и гравитационната - не приключва със смъртта на Айнщайн и след неговата кончина стотици физици поемат инициативата, допринасят за каузата по някакъв незначителен или значителен начин и предават наученото на следващото поколение.

Дългоочакваното търсене все още не е приключило, но през последния близо век на върха се издигна един претендент - сбор от забележителни идеи, който се надява един ден да се превърне в проверена, пълна теория на физическата вселена: теорията на струните. (научете повече: "Музиката на Вселената. Теорията на струните").

Теорията на струните създава една изненадваща идея: че нашата Вселена не е такава, каквато изглежда. Наречена холографски принцип, тя гласи, че нашата вселена не е познатите ни три измерения, а всъщност е само невъзможно тънка двуизмерна мембрана. В тази рамка цялото информационно съдържание на Вселената може да бъде изхвърлено на нейната повърхност, без да се загуби нито една частица, а след като бъде поставена на мястото си, гравитацията изчезва, заменена от много по-познатите квантови сили. (научете повече: "Холограма ли е Вселената?" и "Хуан Малдасена: Илюзията гравитация")

Това е холографията в действие. Прехвърлянето на Вселената на нейната граница запазва цялата необходима информация. Основната цел на холографията е постигната. Това само по себе си е удивително и неочаквано удовлетворение, че природата изобщо е позволила да се осъществи такова картографиране.

Но след това се прави още една стъпка напред. Изглежда, че най-добрият начин да се реши проблемът с квантовата гравитация е да се приложи холография, така че самата гравитация да изчезне. Няма повече заплетена каша от математика, няма повече натрупване на безкрайности, няма повече конвулсии на пространство-времето. Просто една нормална квантова теория, която сме станали доста опитни в решаването с нормални квантови инструменти.

Към днешна дата тази холографска идея е само предположение. Но е изключително обещаваща.

Източник: Holograms Might Save Physics, Universe Today 

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !