(Сокращенный перевод.) «Эксперимент GEO600, Ганновер.
В открытом поле две перпендикулярные траншеи, крытые металлом.
Внутри находится детектор длиной 600 метров.
Последние 7 лет они искали (не находили) гравитационные волны, излучаемые нейтронными звездами и черными телами.
Ученые в лаборатории не знали, как объяснить странный шум в результатах измерений.
Внезапно появился некий Хоган (США) с объяснением.
По его словам, GEO600 наткнулся на фундаментальное ограничение пространства-времени — точку, в которой континуум больше нельзя представить как непрерывный (согласно Эйнштейну), а ведет себя как «зерна», например зерно фотографии на фотографии.
газета.
«GEO600 измеряет квантовые флуктуации в пространстве-времени.
Если там происходит именно это, то мы все живем в большой космической голограмме», — говорит Хоган.
Обычные голограммы наносятся на 2D-основу.
Свет отражается от них и воссоздает трехмерное изображение.
В 90-е годы физики Сасскинд и Хофт предположили, что этот принцип можно применить ко Вселенной, и наше существование может быть голографической проекцией процессов, происходящих на далекой двумерной поверхности.
Их идея основана на новаторских работах Бекенштейна (Израиль) и Хокинга (США) по черным дырам.
В 70-е годы Хокинг доказал, что черные дыры не совсем черные — они все равно медленно излучают, испаряются и исчезают. Но есть проблема — излучение Хокинга не несет никакой информации.
Когда черная дыра исчезает, вся информация о внутренней части дыры исчезает, что противоречит принципу сохранения информации – и вот вам информационный парадокс черных дыр.
А Бекенштейн определил, что энтропия (содержание информации) черной дыры пропорциональна поверхности ее горизонта событий.
А затем, после этого, было доказано, что квантовые пульсации на горизонте событий содержат закодированную информацию о том, что находится внутри черной дыры, и потери информации в процессе испарения черной дыры нет. Здесь важно то, что вся трехмерная информация о внутренней части дыры закодирована на ее двумерном горизонте событий! Зюзкин и Хофт распространили это на всю Вселенную на том основании, что пространство имеет и горизонт — границу, за которую свет не выходил за все 13,7 миллиардов лет существования Вселенной.
Малдасена (США), теоретик струн, также показал, что физика в гипотетической пятимерной седловидной вселенной точно такая же, как физика на четырехмерном краю этой вселенной, проведя параллель между физикой различных мерные пространства.
Физики долгое время считали, что квантовые эффекты будут порождать хаотические пульсации пространства-времени в микроскопических масштабах (постоянная Планка — 10е-35 м), где ткань континуума дискретна.
Это за пределами любого мыслимого эксперимента.
Но Хоган обнаружил, что голографический принцип все изменил.
Если континуум представляет собой зернистую голограмму, то Вселенная представляет собой сферу, поверхность которой состоит из кусочков информации размером с Планков.
Количество информации должно быть одинаковым на поверхности и внутри Вселенной.
А поскольку объем сферической Вселенной больше площади ее поверхности, внутренний мир должен состоять из зерен, больших, чем планковский размер: в районе 10е-16 мкм.
«Другими словами, голографическая вселенная размыта», — сказал себе Хоган и задался вопросом, как ее можно будет обнаружить.
Именно здесь на сцену выходит GEO600. Хоган отправил туда свои вопросы, Данцман оттуда прислал ему график с шумом, на частотах от 300 до 1500 Гц, жалуясь, что не знает его причин, и, кстати, уже давно страдает. Хоган увидел на графиках именно то, что ожидал.
Детектор устроен так: светят лазером через светоделитель, оттуда 2 луча проходят через два перпендикулярных тела, отражаются, возвращаются, сливаются вместе и создают интерференционную картину, где любое искажение указывает на изменение соотношения длины тел, потому что гравитационная волна проходит через тела и сжимает/растягивает пространство неодинаково в разные стороны.
Прибор чувствителен к изменению длины тел, меньших диаметра протона, и физики на GEO600 ничего не сделали, кроме как исключили все шумы один за другим (они нашли их источник - облака, сейсмическую активность и т. д.), и затем снова увеличил чувствительность и повторил.
Неопределенность идеи Хогана заключается в том, что этот шум может быть порожден местными факторами, как отмечает Данцман и говорит, что мы не будем радоваться как минимум год. В истории были подобные прецеденты.
Так в 1964 году было открыто реликтовое излучение (+Нобелевская премия).
Другой детектор, который обнаружил (не нашел) гипотетическую форму радиоактивности, при которой распадаются протоны, обнаружил, что нейтрино могут менять свой тип — шаг к пониманию того, как Вселенная оказалась наполненной материей, а не антиматерией.
По мнению Хогана, дальнейший путь заключается в использовании атомного интерферометра.
Вместо лазера здесь используются лучи ультрахолодных атомов, и атомы могут вести себя как волны на более коротких длинах волн, чем свет. Говорят, что если бы голографический принцип был подтвержден, это опровергло бы все подходы к квантовой гравитации, не включающие голографический принцип.
И наоборот, это стало бы крупным прорывом для тех, кто будет опираться на нее, включая некоторые производные теории струн и так называемую матричную теорию струн.
«В конечном итоге мы получим первое представление о том, как пространство-время возникает из квантовой теории», — говорит Хоган.
В череде недавних открытий трудно найти что-то более инновационное, чем это.
Теги: #Популярная наука #физика #квантовая физика #голограмма
Источник: www.newscientist.com/article/mg20126911.300-our-world-may-be-a-giant-hologram.htmlЭfull=true 15 января 2009 г.
, Маркус Чоун Сокращенный перевод. «Эксперимент GEO600, Ганновер.
В открытом поле две перпендикулярные траншеи, крытые металлом.
Внутри находится детектор длиной 600 метров.
Последние 7 лет они искали (не находили) гравитационные волны, излучаемые нейтронными звездами и черными телами.
Ученые в лаборатории не знали, как объяснить странный шум в результатах измерений.
Внезапно появился некий Хоган (США) с объяснением.
По его словам, GEO600 достиг фундаментального предела пространства-времени — точки, в которой пространство-время больше не может быть представлено как сплошной континуум Эйнштейна, а ведет себя как «зерна», как зерна фотографии в газете.
«GEO600 измеряет квантовые флуктуации в пространстве-времени.
Если это то, что происходит в лаборатории GEO600, то мы все живем в большой космической голограмме», — говорит Хоган.
Обычные голограммы наносятся на 2D-основу.
Свет отражается от них и воссоздает трехмерное изображение.
В 90-е годы физики Сасскинд и Хофт предположили, что этот принцип можно применить ко Вселенной, и наше существование может быть голографической проекцией процессов, происходящих на далекой двумерной поверхности.
Их идея основана на новаторских работах Бекенштейна (Израиль) и Хокинга (США) по черным дырам.
В 70-е годы Хокинг доказал, что черные дыры не совсем черные — они все равно медленно излучают, испаряются и исчезают. Но есть проблема — излучение Хокинга не несет никакой информации.
Когда черная дыра исчезает, вся информация о внутренней части дыры исчезает, что противоречит принципу сохранения информации – и вот вам информационный парадокс черных дыр.
А Бекенштейн определил, что энтропия (содержание информации) черной дыры пропорциональна поверхности ее горизонта событий.
А затем, после этого, было доказано, что квантовые пульсации на горизонте событий содержат закодированную информацию о том, что находится внутри черной дыры, и потери информации в процессе испарения черной дыры нет. Здесь важно то, что вся трехмерная информация о внутренней части дыры закодирована на ее двумерном горизонте событий! Зюзкин и Хофт распространили это на всю Вселенную на том основании, что пространство имеет и горизонт — границу, за которую свет не выходил за все 13,7 миллиардов лет существования Вселенной.
Малдасена (США), теоретик струн, также показал, что физика в гипотетической пятимерной седловидной вселенной точно такая же, как физика на четырехмерном краю этой вселенной, проведя параллель между физикой различных мерные пространства.
Физики долгое время считали, что квантовые эффекты будут порождать хаотические пульсации пространства-времени в микроскопических масштабах (постоянная Планка — 10е-35 м), где ткань континуума дискретна.
Это было за пределами возможности любого мыслимого эксперимента, и никто не знал, как проводить наблюдения.
Но Хоган обнаружил, что голографический принцип все изменил.
Если пространство-время представляет собой зернистую голограмму, то Вселенная — это сфера, поверхность которой состоит из кусочков информации размером с Планков.
Количество информации должно быть одинаковым на поверхности и внутри Вселенной.
А поскольку объем сферической Вселенной больше площади ее поверхности, то внутренний мир, по мнению Хогана, должен состоять из зерен, больших планковского размера: в районе 10е-16 мкм.
Другими словами, голографическая вселенная размыта», — сказал себе Хоган и заинтересовался.
Вот тут-то и пригодится GEO600. Хоган отправил туда свои вопросы, а в ответ Данцман прислал ему график с шумом, на частотах от 300 до 1500. Хз, жалуясь, что не знает причин этого и уже давно страдает. Хоган увидел, что графики оказались именно такими, как он ожидал.
Детектор устроен так: светят одиночным лазером через светоделитель, оттуда 2 луча проходят через два перпендикулярных тела, отражаются, возвращаются, сливаются на светоделителе и создают интерференционную картину, где любое искажение сообщает об изменении в соотношении длин тел, поскольку гравитационная волна проходит сквозь тела и сжимает/растягивает пространство неодинаково в разные стороны.
Прибор чувствителен к изменению длины тел, меньших диаметра протона, и физики на GEO600 ничего не сделали, кроме как исключили все шумы один за другим (они нашли их источник - облака, сейсмическую активность и т. д.), и затем снова увеличил чувствительность и повторил.
Неопределенность идеи Хогана заключается в том, что, возможно, этот шум порождается местными факторами, как отмечает Данцман и говорит, что мы не будем радоваться как минимум год. На сегодняшний день не обнаружено доказательств того, что это местные факторы.
В истории были подобные прецеденты.
Так, в 1964 году было открыто реликтовое излучение (+Нобелевская премия).
Другой детектор, который обнаружил (не нашел) гипотетическую форму радиоактивности, при которой распадаются протоны, обнаружил, что нейтрино могут менять свой тип — шаг к пониманию того, как Вселенная оказалась наполненной материей, а не антиматерией.
По мнению Хогана, одним из путей вперед является использование устройства, называемого атомным интерферометром: оно использует пучки сверххолодных атомов вместо лазера, и атомы могут вести себя как волны на гораздо более коротких длинах волн, чем свет. Говорят, что если бы голографический принцип был подтвержден, это опровергло бы все подходы к квантовой гравитации, не включающие голографический принцип.
И наоборот, это стало бы крупным прорывом для тех, кто будет опираться на нее, включая некоторые производные теории струн и так называемую матричную теорию струн.
«В конечном итоге мы получим первое представление о том, как пространство-время возникает из квантовой теории», — говорит Хоган.
В череде недавних открытий трудно найти что-то более инновационное, чем это.
Теги: #физика #Чулан
-
Распаковка Nexus 5X
19 Oct, 24 -
Выбор Зоны Для Вашего Домена
19 Oct, 24 -
Следуйте Фокусу Для Видео Dslr
19 Oct, 24 -
Уровень Доверия Без Права Переписки
19 Oct, 24
