Wszechświat nie jest dwuwymiarowy

Wszechświat nie jest dwuwymiarowy

Naukowcy z Fermi National Accelerator Laboratory przeprowadzili eksperyment mający na celu potwierdzić hipotezę, że Wszechświat jest tylko dwuwymiarową sferą, która zawiera wszystkie informacje dot. jego trójwymiarowej postaci. Hipoteza prowadzi do wniosku, że wszystko co widzimy jako trójwymiarowe obiekty jest tylko hologramem zapisanym na sferze.

Cała hipoteza ma początki w latach 60-tych ub. wieku, kiedy sądzono że czarne dziury są obiektami o entropii równej zeru. Wszystko co wpadało do czarnej dziury, traciło zatem swoją entropię zmniejszając w ten sposób całkowitą entropię Wszechświat. To oczywiście stało w sprzeczności z II zasada termodynamiki, która mówi, że entropia Wszechświata może tylko rosnąć. Odkrycie Jacoba Bekensteina, który przy założeniu, że czarne dziury mają jednak niezerową entropię udowodnił, że jest ona proporcjonalna do powierzchni horyzontu zdarzeń otaczającego czarną dziurę, doprowadziło do powstania pomysłu powstała myśl, że cała informacja o czarnej dziurze może być zawarta tylko powierzchni horyzontu zdarzeń. Entropia jest bowiem związana ściśle z informacją. Każdy bit informacji powiększający entropię powoduje (zgodnie z wyliczeniami Bekensteina) wzrost powierzchni horyzontu zdarzeń o długość planka do kwadratu. Inaczej mówiąc, czarna dziura w ogóle nie jest potrzebna do opisu tego co w niej się znajduje: Wszystko bowiem zapisane jest na powierzchni otaczającego ją horyzontu zdarzeń.

Zasada holograficzna rozwiązuje pewien paradoks znany z ogólnej teorii względności: otóż z punktu widzenia obserwatora wpadającego do czarnej dziury, przekroczenie horyzontu zdarzeń nie wiąże się żadnymi zauważalnymi efektami. Obserwator może nawet nie wiedzieć że wpadł do czarnej dziury aż do chwili, gdy osiągnie centralną osobliwość. Z kolei dla obserwatora zewnętrznego ten pierwszy nigdy do czarnej dziury nie wpadnie. W miarę zbliżania się się do niej będzie gwałtownie hamował a rozpłaszczony przez pole grawitacyjne rozleje się na powierzchni horyzontu zdarzeń. Tak jakby czarna dziura wewnątrz nie istniała!

Zasada holograficzna prowadzi do wniosku, ze przestrzeń jest ziarnista. Widać to dopiero na ekstremalnie małych odległościach rzędu 10-35 m. Tak małe ziarnistości powinny manifestować się fluktuacjami czasoprzestrzeni, które można zarejestrować. To własnie uczynił Craig Hogan z Laboratorium Fermiego. Zbudował on dwa interferometry w kształcie litery L, w którym każde ramię miało ok 39m. Interferometry mierzą względne długości tych ramion z dokładnością do ułamka wielkości atomu. Pomiary te fluktuują z częstotliwością ok miliona Herzów. Jeśli interferometry umieszczoneby były obok siebie, mierzyłyby szum innych części przestrzeni a ich fluktuacje nie byłyby skorelowane. Jeśli jednak umieścimy jeden w drugim, oba będą mierzyć fluktuacje tego samego obszaru przestrzeni a ich pomiary powinny być skorelowane, jeśli oczywiście jakiekolwiek fluktuacje czasoprzestrzeni będą miały miejsce.

Niestety nie stwierdzono żadnej korelacji a zatem eksperyment nie potwierdza istnienia szumu holograficznego. Jedynym osiągnięciem eksperymentu jest sama technika pomiaru i jego dokładność, która może być użyta do prowadzenia dalszych badań.

 

Odpowiedz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *