Mokslo ir technologijų pasaulis

Holografinė koncepcija galėtų paaiškinti juodųjų skylių paslaptį, tačiau tai nėra taip paprasta.

Kai kurie fizikai teigia, kad mūsų Visata yra tik iliuzija, kvantinių machinacijų produktas, tai yra, kitaip tariant, tai tik holograma. Kosmologas Paulas Sutteris iš Niujorko valstijos universiteto Stony Brook mieste (JAV) papasakojo apie šias teorijas ir apie tai, kiek jos gali būti tikroviškos, straipsnyje „Popular Mechanics“.

Vienas paslaptingiausių kosmoso objektų yra juodosios skylės. Yra žinoma, kad viskas, kas į jas patenka,  išnyksta. Tačiau garsus fizikas Stephenas Hawkingas pasiūlė, kad juodosios skylės vis dar išskiria tam tikros rūšies spinduliuotę ir dėl to išnyksta palaipsniui. Bet ši spinduliuotė su savimi neneša jokios informacijos, o tai lemia nemalonų faktą: informacija patenka, bet neišeina, o tada juodoji skylė išnyksta. Taigi, kas atsitiko su visa informacija?

Vienas iš būdų išmatuoti informacijos kiekį yra entropija, o vėliau mokslininkai nustatė, kad juodosios skylės turi stebėtiną savybę: jų entropija yra proporcinga jų paviršiaus plotui, o ne tūriui. Kitaip tariant, informacijos kiekis juodojoje skylėje yra susijęs su jos dvimačiu paviršiumi, o ne trimačiu tūriu.

Todėl fizikai labai susidomėjo šiuo efektu ir taip atsirado holografinės Visatos samprata. Juk holograma užkoduoja visą trimatę informaciją dvimačiame paviršiuje. Tai yra, jei juodosios skylės gali užkoduoti informaciją dvimačiame paviršiuje, tai galbūt tas pats vyksta visoje Visatoje.

Idėjos apie dvimatę Visatą atsirado praėjusio amžiaus 90-ųjų pabaigoje. Pagal šią koncepciją egzistuoja ypatinga Visata, turinti keistų savybių. Pirma, ši Visata turi 5 erdvinius matmenis. Antra, joje nėra materijos ir radiacijos. Trečia, joje yra nuolatinė kosmologinė jėga, dėl kurios ji susisuka į savo vidų.

„Dabar tarkime, kad bandote išspręsti labai sudėtingą problemą šioje Visatoje, pavyzdžiui, kaip veikia kvantinė gravitacija. Fizikai teoretikai teigia, kad kvantinės gravitacijos problemą šioje keistoje Visatoje galima paversti visiškai kitokia problema, kuri egzistuoja jos ketvirto matavimo paviršiuje. Kai tik ši transformacija įvyks, visa gravitacija išnyks ir bus aprašyta specialia kvantų teorija, žinoma kaip konforminio lauko teorija“, – sako P. Sutteris.

Tačiau kai kurie fizikai išplėtojo šią idėją nuo gravitacijos problemų iki pačios gravitacijos esmės paaiškinimo. Jie teigia atradę atitikmenis, kuriuose visų laukų, egzistuojančių erdvėlaikio pakraštyje, kvantinė prigimtis sukelia bendrąjį reliatyvumą. Bendroji reliatyvumo teorija yra mūsų gravitacijos jėgos aprašymas, kai gravitaciją vertiname erdvės ir laiko kreivumo požiūriu. Kitaip tariant, holografinis principas gali mums pasakyti, kad kvantinės sąveikos, esančios mūsų Visatos pakraščiuose, tiesiogine prasme parodo jos erdvėlaikį.

„Jei tai tiesa, tai, ką mes suvokiame kaip trimatę visatą, užpildytą objektų, sąveikaujančių per gravitaciją, iš tikrųjų yra dvimatis paviršius, užpildytas egzotiškomis kvantinėmis machinacijomis, iš kurių atsiranda visa kita“, - sako P. Sutteris.

Tačiau holografinė koncepcija turi keletą trūkumų. Mūsų Visata turi tris erdvines dimensijas, o ne penkias, ir ji turi dar vieną – laiką. Visata nėra tuščia ir uždara, o užpildyta materija ir spinduliuote, o tuo pačiu metu kosmosas nuolat plečiasi. Svarbiausia, jog mūsų Visata neturi aiškiai apibrėžtos ribos.

„Kad ir kaip įdomiai atrodytų informacijos juodosiose skylėse pobūdis, niekam nepavyko sėkmingai panaudoti holografinio principo, kad tiksliai apibūdintų, kas nutinka tikrosioms juodosioms skylėms tikrojoje Visatoje. Jau nekalbant apie visą šią keistą entropiją, susijusią su juodosiomis skylėmis, kuri netaikoma kitiems objektams“, – sako mokslininkas.

Kai kurie fizikai vis dar teigia, kad mūsų tikrovė yra iliuzija, kad tai, ką mes suvokiame kaip erdvę, laiką ir gravitaciją, yra tik gilesnės realybės, egzistuojančios su daugiau matmenų, apraiškos. Tai yra, mūsų Visata tiesiogine prasme yra holograma. Galbūt tikrai vis dar neteisingai suvokiame tikrovę? Galbūt yra koks nors ryšys tarp mūsų trimatės Visatos fizikos ir jos pakraščiuose egzistuojančios fizikos? Šie klausimai išlieka atviri.