Il nostro universo potrebbe essere solo un ologramma? Questa idea è stata nella mente delle persone in passato e quasi nessuno può esserne sorpreso, ma nonostante ciò sembra così incredibile che le persone non la prendano sul serio. Tuttavia, potrebbe essere una proprietà fisica del nostro mondo. E potremmo vederlo.
I matematici hanno già familiarità con il principio olografico, proposto per la prima volta dal famoso fisico Gerard t'Hooft e sviluppato dall'altrettanto famoso fisico Leonard Susskind. Sostiene che, in primo luogo, tutte le informazioni contenute in una certa area dello spazio possono essere rappresentate come un ologramma - una teoria che "vive" al confine di quest'area. Come un orizzonte gravitazionale dipendente dall'osservatore. Di conseguenza, richiede una dimensione in meno di quanto sembri. Più precisamente, la teoria ai confini dovrebbe contenere al massimo un grado di libertà per quadrato di Planck. Più in generale, poiché l'universo ci sembra tridimensionale, potrebbe effettivamente essere una struttura bidimensionale sovrapposta a un orizzonte cosmico incredibilmente grande.
Nel 1997, Juan Maldacena è stato il primo a postulare una teoria dell'universo olografico, affermando che la gravità nasce da sottili stringhe vibranti che esistono in dieci dimensioni. Da allora, molti fisici hanno lavorato in questa direzione.
"Questo lavoro è culminato nell'ultimo decennio e suggerisce che, curiosamente, tutto ciò che sperimentiamo non è altro che una proiezione olografica di processi che si verificano su una superficie lontana che ci circonda", ha scritto il fisico Brian Green della Columbia University nel 2011. "Puoi pizzicarti e la tua sensazione sarà abbastanza reale, ma riflette un processo parallelo che si svolge in un'altra realtà lontana."
I fisici della Vienna University of Technology hanno suggerito che il principio olografico funziona anche nello spazio-tempo piatto, e non solo in aree teoriche con curvatura negativa. Di regola, i fenomeni gravitazionali sono descritti in tre dimensioni spaziali, mentre le particelle quantistiche - solo in due. Si scopre che è possibile sovrapporre i risultati di alcune misurazioni ad altre - e questa sorprendente conclusione ha generato più di 10.000 articoli scientifici di fisica teorica sul tema degli spazi con curvatura negativa. Tuttavia, fino ad ora, sembrava tutto relativamente lontano dal nostro universo piatto, curvo positivamente.
"Se la gravità quantistica nello spazio piatto consente una descrizione olografica mediante la teoria quantistica standard, allora devono esserci quantità fisiche che possono essere calcolate in entrambe le teorie e i risultati devono essere gli stessi", afferma Daniel Grumiller della Vienna University of Technology. Ciò include la manifestazione dell'entanglement quantistico nella teoria gravitazionale, cioè le particelle non possono essere descritte individualmente. Si scopre che è possibile misurare la quantità di entanglement in un sistema quantistico, questo si chiama entanglement entropy. Grumiller mostra che ha la stessa grandezza nella gravità quantistica piatta e nella teoria dei campi bidimensionali.
Lo scienziato ha notato che questa corrispondenza può essere verificata con l'esempio dell'entanglement quantistico, che si manifesta quando le proprietà degli oggetti, inizialmente correlate tra loro, risultano essere correlate anche quando sono separate da una distanza l'una dall'altra: un cambiamento nelle proprietà di un oggetto quando si allontana dagli altri dal sistema ne influenza le proprietà il riposo.
“Questi calcoli confermano la nostra ipotesi che il principio olografico possa aver luogo in spazi pianeggianti. Questa è la prova di una tale corrispondenza nel nostro universo, afferma Max Riegler della Vienna University of Technology.
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Sembra incredibile. Tuttavia, un altro passo a favore di un universo olografico è spaventoso.
Ilya Khel
