Vzniká tým ďalšia, rovnako znepokojivá otázka: Je náš vesmír počítačovým programom? Je možné nahrať ho na CD a pre potešenie ho prehrať?

Hologramy sa dnes bežne používajú na kreditných kartách, vo vedecko–technických múzeách a zábavných parkoch. Sú pozoruhodné tým, že na dvojrozmernom povrchu dokážu zachytiť úplný trojrozmerný obraz objektu. Keď sa pozriete na obyčajnú fotografiu a pohnete hlavou, obraz sa nezmení. Hologram je ale iný. Ak sa zadívate na hologram a pohnete hlavou, obraz sa zmení, akoby ste objekt pozorovali skrz okno alebo kľúčovú dierku. Podstatou hologramu je, že na dvojrozmernom povrchu je zakódovaná každá informácia potrebná k reprodukcií trojrozmerného obrazu. (Hologramy sa vyrábajú tak, že citlivá fotografická doska sa ožiari svetlom laseru, ktoré interferuje so svetlom odrazeným od snímaného objektu. Zložením svetla týchto dvoch zdrojov sa na doske vytvorí interferenčný obrazec, ktorý „zašifruje“ trojrozmerný obraz na dvojrozmernú dosku.)

Čierne diery nie sú ako knihy

Niektorí kozmológovia prišli s hypotézou, že toto môže platiť aj vo vesmíre – že možno my sami žijeme v holograme. Táto prapodivná špekulácia vychádza z fyziky čiernych dier. Bekenstein s Hawkingom prišli s myšlienkou, že množstvo všetkých informácií obsiahnutých v čiernej diere je úmerné ploche jej (sférického) horizontu udalostí. Je to zvláštny výsledok, keďže obvykle býva informácia uchovávaná vo vnútri objektu, a jej množstvo je preto úmerné objemu. Napríklad množstvo informácií v knihe je úmerné jej objemu, nie ploche obálky. Pre čierne diery však naša obvyklá intuícia neplatí. Čiernu dieru môžeme posudzovať podľa jej obálky.

Túto kurióznu hypotézu možno zdanlivo ľahko zavrhnúť s tým, že čierne diery sú podivné objekty, pre ktoré naše bežné predstavy zlyhávajú. Rovnaký výsledok však platí aj pre M-teóriu, ktorá ašpiruje na to stať sa najlepším popisom celého vesmíru. V roku 1997 Juan Maldacena z Ústavu pre pokročilé štúdiá v Princetone spôsobil značnú senzáciu, keď ukázal, že teória strún prichádza s novým typom holografického vesmíru.

Ktoré ryby sú reálne?

Maldacena vyšiel z päťrozmerného „anti-de Sitterovho vesmíru“, ktorý sa často objavuje v strunovej teórií a supergravitácii. De Sitterov vesmír zodpovedá kladnej kozmologickej konštante, ktorá spôsobuje zrýchľujúcu expanziu vesmíru. (Pripomeňme, že náš dnešný vesmír je možné zhruba modelovať práve de Sitterovým vesmírom, ktorého kladná kozmologická konštanta od seba odpudzuje galaxie čím ďalej väčšími rýchlosťami.) Anti-de Sitterov vesmír má, naopak, zápornú kozmologickú konštantu, ktorá vedie k zmenšovaniu jeho rozmeru. Maldacena ukázal, že medzi týmto päťrozmerným vesmírom a jeho štvorrozmernou „hranicou“ existuje dualita. Je skutočne pozoruhodné, že každá bytosť žijúca v takomto päťrozmernom svete by bola matematicky úplne ekvivalentná bytosti žijúcej v príslušnom štvorrozmernom svete. Žiadnym spôsobom by sa od seba nedali oddeliť.

Použime nepresnú analógiu. Predstavte si zlaté rybky plávajúce v akváriu. Domnievajú sa, že akvárium predstavuje skutočnú realitu. A teraz si predstavte dvojrozmerný holografický obraz týchto rybiek premietaný na povrch akvária. Obraz je dokonalou replikou pôvodných rýb, ale je plochý. Každý pohyb, ktorý rybky vo vnútri akvária vykonajú, je okamžite reflektovaný ich plochým holografickým obrazom na stenu akvária. Rybky v akváriu i ploché rybky žijúce na jeho stene si budú myslieť, že sú reálne, zatiaľ čo tie naproti sú obyčajnými obrazmi.

Riešenia v piatich rozmeroch

Oba druhy rýb sú živé a správajú sa ako skutočné ryby. Ktorý z dvoch popisov je ten správny?
Popravde povedané oba, pretože sú matematicky plne ekvivalentné a navzájom nerozlíšiteľné.
Strunových teoretikov nadchlo, že v päťrozmernom anti-de Sitterovom vesmíre sa výpočty dajú prevádzať pomerne ľahko, zatiaľ čo so štvorrozmernými teóriami sa operuje ťažko.



V štyroch rozmeroch je napríklad veľmi ťažké dokázať, že pri páde objektu do čiernej diery sa informácie nestratia. Taký priestor je ale duálny päťrozmernému svetu, v ktorom sa informácia nestratí snáď nikdy. Existuje nádej, že problémy, ktoré sú neriešiteľné v štyroch dimenziách, by mohli byť vyriešené v piatich rozmeroch, pretože matematické vzťahy sú tu jednoduchšie. A je možné, že táto analógia je obrazom skutočného sveta – že skutočne existujeme ako hologramy.

Externý odkaz:

Leonard Susskind: Holografický vesmír

Zdroj:

Kaku, M.: Paralelné světy. Argo, 2007.

-

Obrázky: použité v zmysle fair use.

Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok

Tweet