Κυριακή, 26 Ιουνίου 2016

Δύο ρολόγια ακριβείας θα μας πουν αν το σύμπαν μπορεί να είναι ένα τρισδιάστατο ολόγραμμα

holometerconceptΜία από τις πιο ενδιαφέρουσες ιδέες στη θεωρητική φυσική σήμερα είναι ότι το σύμπαν μπορεί στην πραγματικότητα να είναι από ακριβώς μια τρισδιάστατη προβολή ενός δισδιάστατου κόσμου.

Αυτή η παράξενη θεωρία που λέγεται ολογραφική αρχή, λέει ότι το Σύμπαν είναι σαν ένα ολόγραμμα. Όπως το φως μας επιτρέπει να απεικονίσουμε ένα τρισδιάστατο είδωλο πάνω σε ένα επίπεδο φιλμ, έτσι και το φαινομενικά τρισδιάστατο Σύμπαν μπορεί να είναι τελείως ισοδύναμο με κάποια κβαντικά πεδία και φυσικούς νόμους, "σχεδιασμένους" σε μια τεράστια μακρινή δυσδιάστατη επιφάνεια.

Αυτή η θεωρία του ολογραφικού σύμπαντος θα τεθεί σε δοκιμασία το 2011, όταν ένα νέο επιστημονικό όργανο, που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να το εκτιμήσει θα πάει απευθείας στο Ιλλινόις.

Τούτο θα επιτευχθεί κυρίως με τη χρήση δύο από τα πιο ακριβή ρολόγια σε ολόκληρο τον κόσμο. Ωστόσο, υπάρχει μια μεγάλη πιθανότητα τα πειράματα να μην πετύχουν.

Ο Craig Hogan, ένας αστροφυσικός σωματιδίων στο Επιταχυντή Fermi (Fermilab), προσπαθεί να χρησιμοποιήσει μονάδες Πλανκ για να δοκιμάσει αυτή την ιδέα. Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι οι μονάδες αυτές είναι τόσο άπειρα μικρές που δεν μπορούν να παρατηρηθούν πειραματικά.

Οι μονάδες Πλανκ σχετίζονται με τον χώρο, το χρόνο, τη μάζα και άλλες ιδιότητες, αλλά είναι εξαιρετικά μικρές. Για παράδειγμα, η μονάδα Planck του μήκους είναι μόλις 10 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια φορές μικρότερη από το πρωτόνιο.

Όμως ο Hogan πιστεύει ότι αυτό το φαινομενικά δύσκολο εμπόδιο μπορεί να αντιμετωπιστεί με την χρήση δύο συγκεκριμένων ρολογιών, που ονομάζονται ολόμετρα, καθένα από τα οποία αποτελείται από δύο κάθετα συμβολόμετρα λέιζερ, μήκους 4 μέτρων.

Αυτά τα όργανα είναι τόσο ακριβείας, ώστε να μπορούν στην πράξη να αναζητήσουν για την πιξελοποίηση της ίδιας της δομής του χώρου και του χρόνου, που διατηρεί ενωμένο το Σύμπαν.

«Αυτό που ψάχνουμε είναι όταν το λέιζερ δεν συντονίζονται. Προσπαθούμε να ανιχνεύσουμε τη μικρότερη μονάδα στο σύμπαν», εξηγεί ο Hogan.

«Είναι ένα είδος ντεμοντέ πείραμα φυσικής, όπου δεν ξέρετε ποιό θα είναι το αποτέλεσμα», προσθέτει. Η βάση του πειράματος είναι να δούμε αν οι ακτίνες λέιζερ που αποστέλλονται από την ίδια πηγή φθάνουν στον ίδιο στόχο, ταυτόχρονα.

Ο Hogan προσθέτει ότι τα δύο ολόμετρα είναι τώρα υπό κατασκευή στο Fermilab, που θα πρέπει να είναι έτοιμα έως την επόμενη χρονιά.

Ένα ενδιαφέρον πράγμα που πρέπει να θυμόμαστε σχετικά με αυτό το πείραμα είναι ότι οι μονάδες Planck θα πρέπει να γίνουν σαφείς κατά τα πρώτα λεπτά λειτουργίας του οργάνου, αφού ληφθούν υπ’ όψιν οι περιβαλλοντικές επιδράσεις.

Η Ολογραφική Αρχή

Σύμφωνα με τον Hogan το κυριολεκτικά απόλυτο όριο της μικροκλίμακας (το μήκος Planck) μπορεί να μεγεθυνθεί επειδή απλά όλοι είμαστε ολογράμματα.

Η βασική ιδέα του είναι ότι όλες οι διαστάσεις μπορούν να αναπαρασταθούν από μια «επιφάνεια» με μια λιγότερη διάσταση.

Τα σχετικά αποτελέσματα υπαινίσσονται ότι το Σύμπαν μας το οποίο το αντιλαμβανόμαστε να έχει τρεις χωρικές διαστάσεις, μπορεί να έχει "περιγραφεί" σε μια δισδιάστατη επιφάνεια, σαν ένα ολόγραμμα.

Η καθημερινή μας τότε αντίληψη για τον κόσμο ως τρισδιάστατο, μπορεί να είναι είτε μια βαθιά πλάνη, είτε απλά ο ένας από τους δύο εναλλακτικούς τρόπους να αντιλαμβανόμαστε την πραγματικότητα.

Ένας κόκκος άμμου μπορεί να μην περιέχει όλο τον κόσμο, αλλά μια τεράστια επίπεδη οθόνη ίσως να μπορεί.

Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αυτά που γίνονται αντιληπτά με τις αισθήσεις μας, στον λεγόμενο ορατό κόσμο, είναι προβολές ενός καλειδοσκοπίου, το οποίο βρίσκεται στα όρια του Σύμπαντος, σε μια οριακή επιφάνεια αυτού που εμείς αποκαλούμε Σύμπαν.

Λένε επίσης ότι ο χώρος και ο χρόνος είναι ένα ρευστό που μεταφέρει πληροφορίες.

Η ενοποιητική θεωρία ή θεωρία των πάντων, η οποία προσπαθεί να συσχετίσει τις θεμελιώδεις δυνάμεις της βαρύτητας, της κβαντικής θεωρίας και της θερμοδυναμικής οδηγεί σε ένα Σύμπαν που λέγεται "Ολογραφικό".

Τι σημαίνει όμως αυτό για εμάς; Στην καθημερινότητα μας όπως βλέπουμε αυτή η «ολογραφική» πραγματικότητα δε μας αφήνει να ταξιδέψουμε σε όλο τον κόσμο πετώντας, ούτε σαν άλλοι σούπερμαν να πολεμήσουμε τη διαφθορά και το έγκλημα.

Ωστόσο είτε η πραγματικότητα είναι όπως τη βλέπουμε είτε αποτελεί αναπαράσταση αλληλεπιδράσεων σε μια επιφάνεια στην άκρη του σύμπαντος, είμαστε ακόμα θνητοί.

Από την άλλη πάλι, αυτή η θεωρία θα προκαλέσει θύελλα συναρπαστικών ερωτημάτων έτσι ώστε μάλλον δε θα χρειαστεί να δούμε ποτέ ξανά ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Παρότι βρισκόμαστε ακόμα στην αρχή μιας πολύ ενδιαφέρουσας θεωρίας, πρόκειται για την πιο προκλητική θεωρία μεταφυσικής που έχουμε συναντήσει ποτέ.

Είμαστε πραγματικοί ή είμαστε απλά κβαντικές αλληλεπιδράσεις στις άκρες του σύμπαντος; Μήπως αυτή είναι η πραγματικότητα;

Δύσκολο όμως να βρεθεί

"Νομίζω ότι είναι απίθανο το πείραμα να μετρήσει κάτι παράξενο. Αν κάτι συμβεί, τότε θα έρθει μια άλλη εξωτική θεωρία για το σύμπαν”, εξηγεί ο φυσικός Hartmut Grote από το Ινστιτούτο Max Planck.

Όμως, αν κάτι όντως ανακαλυφθεί, "θα ήταν μια πολύ ισχυρή επίδραση σε μία από τις πιο ανοικτές ερωτήσεις στην θεμελιώδη φυσική. Θα είναι η πρώτη απόδειξη ότι ο χωροχρόνος, ο ιστός του Σύμπαντος είναι κβαντισμένος», προσθέτει.

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου