Наша Вселенная — это голограмма, доказали ученые
Наша Вселенная является голограммой, а все что мы видим – это всего лишь проекция, утверждают ученые.
Идея была впервые сформулирована физиком Хуаном Малдасена (Juan Maldacena) в 1997 году. До этих пор его теорию не проверяли, но недавние математические модели подтверждают ее.
Согласно теории Малдасены гравитация во Вселенной генерируется тонкими вибрирующими струнами. Эти струны являются голограммами событий, которые происходят в более простом плоском космосе.
Профессор Малдасена предположил, что Вселенная состоит из 9 измерений пространства и одного времени.
Голографическая Вселенная
Японские ученые решили взяться за эту теорию и представить математическое доказательство того, что голографический принцип верен.
Голографический принцип можно объяснить на примере голограммы на кредитной карточке, где на двухмерной поверхности содержится информация, которая нужна для того, чтобы описать трехмерный объект. Но в данном случае наша Вселенная устроена таким образом.
По сути, этот принцип утверждает, что данные, содержащие описание объема пространства, как например, человека или кометы, спрятаны в области плоской «настоящей» версии Вселенной.
В черной дыре, например все объекты, которые туда попадают, заключены в колебаниях поверхности. Это означает, что объекты сохраняются практически как воспоминание или фрагменты данных, а не как физический объект, который существует.
В более широком смысле, теория утверждает, что вся Вселенная – это 3D проекция двухмерного варианта Вселенной.
Ученые во главе с Йосифуми Хиякутаке (Yoshifumi Hyakutake) из Японского университета рассчитали внутреннюю энергию черной дыры и энергию внутри космоса меньшей размерности, и эти расчеты совпали.
Исследователи считают это веским доказательством двойной природы Вселенной.
Конец Вселенной
Кроме того, недавно физики заявили, что Вселенной, скорее всего, придет конец. Ученые уже давно предполагали, что однажды произойдет крах Вселенной, когда все частицы станут настолько тяжелыми, что вся материя сожмется в маленький, очень горячий и очень тяжелый шар.
Этот процесс, известный как «фазовый переход», подобен тому, как вода превращается в пар или магнит нагревается и теряет свой магнетизм. Это произойдет, если поле Хиггса, связанное с бозоном Хиггса достигнет другого значения, чем остальная Вселенная.
Это приведет к меньшей энергии и «пузырь» начнёт расширяться со скоростью света во всех направлениях. В конце концов, все частицы станут намного тяжелее, и это притянет их друг к другу, сформировав сверхмассивный центр.
Согласно теории «Большого сжатия» в какой-то момент расширение Вселенной остановится, и вся материя начнет притягиваться друг к другу и сольется в маленькую область.
Ученые из Университета Южной Дании считают, что это может начаться где-то во Вселенной через миллиарды лет, а возможно уже началось, но мы об этом не знаем.
Источник
Ученые нашли доказательства того, что Вселенная — это голограмма
Канадские, итальянские и британские ученые заявили, что нашли первые существенные доказательства того, что Вселенная – сложнейшая голограмма. Для этого они изучили неоднородность реликтового излучения («послесвечение» Большого взрыва), пишет Science Daily.
На иллюстрации, представленной исследователями, изображена временная лента. Слева, в самом ее начале, находится мутная и нечеткая голографическая фаза. Нечеткость обусловлена тем, что время и пространство еще не сформированы. Здесь Вселенная максимально приближена к моменту Большого взрыва — она якобы плоская. Это своего рода матрица, из которой потом возникает объем.
К концу голографической фазы пространство обретает геометрические формы — показано на 3 эллипсе — и уже описывается уравнениями Эйнштейна. Спустя 375 000 лет появилось реликтовое или космическое микроволновое фоновое излучение. Оно содержало в себе шаблоны для развития звезд и галактик более поздней версии Вселенной — крайнее правое изображение. Другими словами, есть плоская 2D-вселенная в другом измерении, которая «проецирует» нашу.
Теория о том, что Вселенная является голограммой высокого разрешения, появилась в 1997 году. Один аргентинский математик придумал объединить теорию относительности с квантовой физикой. Согласно его гипотезе, модель всей нашей трехмерной реальности вместе со временем содержится в плоских 2D-границах.
Профессор математических наук Костас Скендерис объясняет: «Представьте, все, что вы видите, слышите и чувствуете в этом трехмерном мире, на самом деле содержится в плоском двумерном шаблоне. Идея похожа на голографические карточки, где на плоскости закодировано трехмерное изображение. Только в нашем случае закодирована целая вселенная».
Также явление можно не совсем корректно сравнить с просмотром 3D-фильмов. Зритель видит ширину, глубину, объем объектов, но при этом понимает, что их источником является плоский экран кинотеатра. Только в нашей реальности мы не только наблюдаем за глубиной объектов, но можем чувствовать их.
За последние десятилетия развились технологии: телескопы и телеметрическое оборудование стало точнее и эффективнее. Это позволило найти огромное количество информации в «белом шуме» или том микроволновом излучении, что осталось еще со времен «сотворения» Вселенной. Используя эту информацию, команда ученых провела сложное сравнение особенностей, найденных в этих данных, с квантовой теорией поля. Им удалось отыскать то, что они назвали первым существенным доказательством того, что Вселенная — голограмма. Оказалось, что простейшие постулаты квантовой теории поля объясняют все, что ученым удалось узнать о ранней Вселенной за время всех космологических исследований.
Источник
Подозрительно гладко: Вселенная показалась ученым чересчур однородной
Международная команда ученых получила удивительный результат: галактики разбросаны по космосу более равномерно, чем можно было ожидать исходя из господствующих теорий. Изменят ли новые данные наше представление о Вселенной?
Продукты взрыва
Сегодня практически никто из профессионалов не сомневается, что Вселенная в нынешнем ее виде возникла около 13,8 млрд лет назад в результате Большого взрыва. Биография мира реконструирована с младенчества. Мы знаем, когда образовались первые атомные ядра (уже через несколько минут после Большого взрыва), когда они объединились с электронами в первые атомы (через сотни тысячелетий) и когда зажглись первые звезды (через сотни миллионов лет).
Это не беспочвенные фантазии, а строгие теории, из которых следуют проверяемые факты. Причем многие факты, от реликтового излучения до точного химического состава звезд, были сначала открыты космологами на кончике пера, а уже затем подтверждены наблюдателями (с длинным списком таких подтверждений на английском языке можно ознакомиться здесь). Именно такие сбывшиеся прогнозы в науке служат главным признаком того, что теория работает.
При этом слово «теория» не должно вводить в заблуждение. Для ученых оно означает не нечто неподтвержденное, предполагающее возможные альтернативы, а просто модель, увязывающую между собой установленные факты и предсказывающую еще не установленные. Выражение «теория Большого взрыва» не означает, что Большой взрыв — это нечто сомнительное, так же как выражение «теория твердого тела» не означает, что кто-то сомневается в существовании твердых тел (кстати, примерно так же дело обстоит с биологическим термином «теория эволюции»).
Темные тайны
На сегодняшний день в космологии заслужено господствует Стандартная космологическая модель, она же ΛCDM-модель. Эта конструкция объединяет представления о Большом взрыве и расширении Вселенной с данными о таинственных субстанциях — темной материи и темной энергии.
Напомним, что темная материя представляет собой невидимое ни в какие телескопы вещество, которое проявляет себя только своей гравитацией. Сам факт существования темной материи установлен достаточно надежно, но вот ее природа загадочна. Несомненно, некоторую ее часть составляют очень тусклые астрономические объекты (холодный газ, черные дыры и так далее). Однако большинство специалистов считает, что львиная доля темной материи приходится на те или иные экзотические частицы, еще не открытые физиками-экспериментаторами, и вот это уже скорее популярная гипотеза, чем доказанный факт.
Темная энергия — это нечто, что придает расширению Вселенной ускорение. Именно за ее открытие Брайану Шмидту и Адаму Риссу в 2011 году была вручена Нобелевская премия по физике.
Сам факт ускоренного расширения Вселенной надежно установлен несколькими способами. Но о том, что собой представляет обеспечивающая его темная энергия, можно спорить. На данный момент теоретики считают, что это некое свойство вакуума.
Итак, ΛCDM-модель объединяет прекрасно проверенные концепции (Большой взрыв, расширение Вселенной, синтез первых атомных ядер, факт существования темной материи и темной энергии и многое другое) с хорошо аргументированными, но все-таки еще не доказанными гипотезами (например, о природе темной материи и темной энергии). Кое-где в ней есть и просто белые пятна, заполненные наиболее правдоподобными предположениями.
Это нормальная ситуация для научной теории. Только в религии и идеологии встречаются доктрины, в которых каждая буква провозглашается одинаково несомненной.
Все ли гладко во Вселенной?
Одна из важных концепций стандартной космологии — идея затравочных неоднородностей. Специалисты считают, что уже в первые мгновения жизни Вселенной вещество было распределено в пространстве не вполне равномерно. Более плотные скопления материи порождали и более сильную гравитацию. Это тяготение собирало вокруг неоднородности все новые массы вещества. От этого притяжение еще усиливалось, и так далее по замкнутому кругу. В конце концов вокруг крошечной изначальной флуктуации плотности возникала галактика, окруженная пустотой (точнее, чрезвычайно разреженным межгалактическим газом).
Впрочем, галактики — не самые впечатляющие объекты, возникшие из затравочных неоднородностей. «Зведные острова» объединены в скопления, а те — в сверхскопления. Из скоплений галактик состоят самые большие во Вселенной структуры — так называемые волокна (филаменты). Они образуют своего рода паутину или пчелиные соты, заполняющие пространство. Промежутки между волокнами — это пустоты (войды), в которых почти нет галактик.
При этом все достаточно большие (от сотен миллионов до миллиардов световых лет) участки этой паутины похожи друг на друга как две капли воды. Если вы видели один такой регион космоса, вы видели их все. Это свойство называется крупномасштабной однородностью Вселенной.
Но ученые не довольствуются избитыми сравнениями. Они измеряют однородность космоса количественно. Эта величина может многое рассказать о том, как устроен мир.
Дело в том, что у космологов есть два способа восстановить рисунок затравочных неоднородностей. Во-первых, они наблюдают циклопическую паутину волокон и войдов, которая в конце концов образовалась благодаря этим флуктуациям. А во-вторых, к услугам астрономов реликтовое излучение.
Это излучение отделилось от вещества еще в эпоху образования первых атомов. Но оно все еще хранит в себе следы того, как материя была распределена по космосу в те далекие времена. Реликтовое излучение неоднородно, потому что неоднородным было испустившее его вещество. Это привет пытливому человечеству от первых сотен тысяч лет истории Вселенной.
Следует отметить, что за открытие реликтового излучения тоже была присуждена Нобелевская премия по физике (Арно Пензиасу и Роберту Вильсону в 1978 году), и отдельной «нобелевки» в 2006 году удостоились первооткрыватели неоднородностей этого излучения Джон Мазер и Джордж Смут.
Когда у ученых есть два способа измерить одну и ту же величину, самое время сопоставить результаты. ΛCDM-модель предсказывает, как должны быть связаны между собой неоднородности реликтового излучения и степень (не-)однородности нынешней Вселенной с ее волокнами и войдами. Вот здесь и выяснился очень и очень интересный факт.
Ошибка или открытие?
Недавно международная команда исследователей из 18 научных центров направила в престижный журнал Astronomy & Astrophysics научную статью, препринт которой имеется в открытом доступе. В двух словах результат таков: современная Вселенная оказалась на 8% более однородной, чем ей следует быть согласно данным о реликтовом излучении. Это может говорить либо о неточностях измерений, либо о том, что в ΛCDM-модель пора вносить изменения.
Астрономы использовали данные обзора Kilo-Degree Survey (KiDS-1000), охватившего более 31 миллиона галактик на расстояниях до 10 млрд световых лет от Земли. Эти сведения авторы дополнили информацией из обзора 2-degree Field Lensing Survey (2dFLenS), в рамках которого наблюдалось более 70 тысяч объектов на тех же дистанциях. Также ученые обратились к обзору Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), включающему данные о более чем 1,5 млн галактик на удалении до 8 млрд световых лет.
Сопоставив все эти сведения, специалисты вычислили степень однородности Вселенной. И оказалось, что она на 8,3±2,6% больше, чем ожидалось исходя из свойств реликтового излучения.
Насколько надежны эти цифры? Ведь каждый результат измерения теоретически может оказаться ложной тревогой, продуктом небольших, но неизбежных случайных шумов в исходных данных.
Достоверность нового результата составляет 2 или 3 сигмы (в зависимости от способа расчета). Это значит, что вероятность его «шумовой» природы составляет либо 5% (при достоверности 2 сигмы), либо 0,2% (при достоверности 3 сигмы). По строгим научным стандартам такие цифры не позволяют уверенно заявлять об открытии. Есть примеры результатов с достоверностью 2–3 сигмы, которые при более точных измерениях рассеивались как дым.
Таким образом, обнаруженную излишнюю однородность Вселенной еще нельзя считать достоверно установленным фактом. Нужны расчеты, основанные на еще более обширных данных. Тогда, возможно, выяснится, что мы узнали нечто принципиально важное о мире, в котором живем, и космологи будут вынуждены внести коррективы в свои теории.
Источник
Ученые нашли доказательства того, что Вселенная — это голограмма
Канадские, итальянские и британские ученые заявили, что нашли первые существенные доказательства того, что Вселенная – сложнейшая голограмма. Для этого они изучили неоднородность реликтового излучения («послесвечение» Большого взрыва), пишет Science Daily.
На иллюстрации, представленной исследователями, изображена временная лента. Слева, в самом ее начале, находится мутная и нечеткая голографическая фаза. Нечеткость обусловлена тем, что время и пространство еще не сформированы. Здесь Вселенная максимально приближена к моменту Большого взрыва — она якобы плоская. Это своего рода матрица, из которой потом возникает объем.
К концу голографической фазы пространство обретает геометрические формы — показано на 3 эллипсе — и уже описывается уравнениями Эйнштейна. Спустя 375 000 лет появилось р еликтовое или космическое микроволновое фоновое излучение. Оно содержало в себе шаблоны для развития звезд и галактик более поздней версии Вселенной — крайнее правое изображение. Другими словами, есть плоская 2D-вселенная в другом измерении, которая «проецирует» нашу.
Теория о том, что Вселенная является голограммой высокого разрешения, появилась в 1997 году. Один аргентинский математик придумал объединить теорию относительности с квантовой физикой. Согласно его гипотезе, модель всей нашей трехмерной реальности вместе со временем содержится в плоских 2D-границах.
Профессор математических наук Костас Скендерис объясняет: «Представьте, все, что вы видите, слышите и чувствуете в этом трехмерном мире, на самом деле содержится в плоском двумерном шаблоне. Идея похожа на голографические карточки, где на плоскости закодировано трехмерное изображение. Только в нашем случае закодирована целая вселенная».
Также явление можно не совсем корректно сравнить с просмотром 3D-фильмов. Зритель видит ширину, глубину, объем объектов, но при этом понимает, что их источником является плоский экран кинотеатра. Только в нашей реальности мы не только наблюдаем за глубиной объектов, но можем чувствовать их.
За последние десятилетия развились технологии: телескопы и телеметрическое оборудование стало точнее и эффективнее. Это позволило найти огромное количество информации в «белом шуме» или том микроволновом излучении, что осталось еще со времен «сотворения» Вселенной. Используя эту информацию, команда ученых провела сложное сравнение особенностей, найденных в этих данных, с квантовой теорией поля. Им удалось отыскать то, что они назвали первым существенным доказательством того, что Вселенная — голограмма. Оказалось, что простейшие постулаты квантовой теории поля объясняют все, что ученым удалось узнать о ранней Вселенной за время всех космологических исследований.
Профессор Скендерис говорит: «Голограмма — это огромный прыжок вперед в осмыслении структуры вселенной и момента ее создания. Общая теория относительности Эйнштейна отлично работает, когда речь идет о больших масштабах. Когда исследования спускаются на квантовый уровень, то она начинает разваливаться. Ученые десятилетиями работали над примирением квантовой теории и теории гравитации Эйнштейна. Некоторые верят, что этого можно достичь с помощью голографического представления. Надеемся, что мы приблизились к этому моменту».
Источник