Японские исследователи представили лучшее на сегодняшний день свидетельство, что наша Вселенная является голограммойВ 1997 году физик-теоретик Хуан Малдасена предложил смелую модель Вселенной, в которой гравитация, возникающая из-за бесконечно тонких вибрирующих струн, может быть переосмыслена в терминах устоявшейся физики.
Математически сложный мир струн, которые существуют в девяти измерениях пространства плюс ещё одно измерение — время, представлялся просто голограммой: реальное действие будет происходить в более простых, более плоских пространствах, где вообще нет гравитации.
Идея Малдасены была с восторгом встречена физиками, потому что он предложил способ положить популярную, но все ещё недоказанную теорию струн на прочную основу. Его метод устраняет явные противоречия между квантовой физикой и общей теорией гравитации Эйнштейна. По сути дела, этот способ стал для физиков математическим Розеттским камнем, позволяя им переводить туда и обратно на два языка физики, и решать в одной модели проблемы, которые казались неразрешимыми в другой, и наоборот. И хотя с тех пор действия в духе идей Малдасены считались в значительной степени само собой разумеющимися, строгое доказательство отсутствовало.
И вот теперь, в двух недавних статьях, опубликованных на хранилище ArXiv, Йошифухими Хиякутаке из университета Ибараки в Японии и его коллеги дают если не реальное подтверждение, то, по крайней мере, убедительные доказательства того, что гипотеза Малдасены верна.
В первой статье Хиякутаке вычисляет внутреннюю энергию чёрной дыры, положение её горизонта событий (граница между чёрной дырой и остальной части Вселенной), её энтропию и другие свойства на основе предсказаний теории струн, а также последствия возникновения и исчезновения так называемых виртуальных частиц. Во второй статье, он и его коллеги вычислили внутреннюю энергию соответствующих пространств с низкой размерностью, не имеющих гравитации. Оба компьютерных расчёта совпадают.
«Похоже, это правильное вычисление», говорит Малдасена, в настоящее время работающий в Институте перспективных исследований в Принстоне, Нью-Джерси, и не принимавший участия в работе команды.
«Они численно подтвердили, то, что гипотеза может быть правдой, а именно — что термодинамика некоторых чёрных дыр может быть воспроизведена Вселенной с меньшей размерностью», говорит Леонард Зюскинд, физик-теоретик из Стэнфордского университета, который одним из первых теоретиков изучал идею голографических вселенных.
Ни одна из моделей вселенных, предложенных японской командой, не напоминает нашу собственную, отмечает Малдасена. Космос с чёрными дырами имеет десять размерностей, восемь из которых образуют восьмимерную сферу. Нижнее измерение — это сила гравитации, свободно лишь одно измерение. Этот зверинец квантовых частиц напоминает группу идеальных пружин, или гармонических осцилляторов, прикреплённых друг к другу.
Тем не менее, говорит Малдасена, численное доказательство того, что эти два, казалось бы, разрозненных мира фактически идентичны, даёт надежду, что гравитационные свойства нашей Вселенной могут быть в один прекрасный день объяснены более простым методом чисто с точки зрения квантовой теории.
gearmix.ru/archives/7449