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Was ist holographische Theorie? »Seine Definition und Bedeutung

Anonim

In den neunziger Jahren stellten die Physiker Gerard 't Hooft und Leonard Susskind eine Hypothese auf, die Wissenschaft und öffentliche Meinung gleichermaßen schockierte. Es ist als holographisches Prinzip bekannt und verteidigt die Idee, dass das Universum als Hologramm interpretiert werden kann. Was bedeutet das?

Das Problem mit dem holographischen Prinzip ist, dass es einen Begriff verwendet, der sich auf eine völlig falsche Idee bezieht: dass unser Universum wirklich ein Hologramm ist. Von dort aus gibt es sehr wenig, um zu denken, dass das, was wir erleben, nicht real ist und in der Matrix landet, aber es ist nicht wahr. Das Universum ist kein Hologramm, aber vielleicht könnte es als eines erklärt werden.

Das holographische Prinzip erklärt die Schwerkraft, indem es sie in zwei Dimensionen codiert, wodurch wir zu einem universellen Modell der Physik gelangen und Phänomene untersuchen können, die wir derzeit aus einer völlig neuen Perspektive nicht verstehen.

In Anbetracht des obigen Arguments besteht eine mögliche Schlussfolgerung darin, dieses Niveau auf ein grundlegendes Prinzip zu heben und damit festzustellen, dass jede Theorie, die einen Kandidaten für die Quantengravitation anstrebt, eine Anzahl von Zuständen aufweisen muss, die durch das Exponential der Fläche der betrachteten Region begrenzt sind. Eine besonders attraktive Lösung ergibt sich daher, wenn man bedenkt, dass die gesamte Physik in der Box möglicherweise vollständig durch ein Quantensystem ohne Schwerkraft beschrieben wird, aber anstatt alle drei Dimensionen zu besetzen, lebt es nur auf der Oberfläche von die Box, wodurch die vorgeschlagene Höhe gesättigt wird. In diesem BildDaher ist die dreidimensionale Welt eine bloße Illusion, ein Hologramm, das aus zweidimensionalen "Pixeln" besteht, deren komplizierte Dynamik den Eindruck erweckt, dass neue Dimensionen und Schwerkraft als neue Konzepte existieren. Diese exotische Idee, die von Gerardus 't Hooft und Leonard Susskind vorgeschlagen wurde, ist als holographisches Prinzip bekannt, und ihre nachfolgenden Verfeinerungen waren in den letzten zwei Jahrzehnten die Speerspitze der Quantengravitationsforschung.

Natürlich nahmen diese vagen Ideen erst dann Gestalt an, als Juan Maldacena Jahre später ein konkretes Modell vorschlug, in dem dieses Prinzip präzise umgesetzt werden kann: die sogenannte AdS / CFT-Korrespondenz. Ohne auf die Details dieses Modells einzugehen, können wir daraus eine Lehre ziehen, die ein letztes loses Ende in unserem Gedankenexperiment verbindet. Insbesondere wenn die gesamte Physik unserer Box durch Pixel am Rand beschrieben wird, erscheint es fair zu fragen, wie die typischen Zustände dieser Pixel bei verschiedenen Energien aussehen.