就令人心碎的想法而言,“全息原理'就在那里。 它预测,从数学上讲,宇宙只需要二维,并且对我们来说只看起来是三维的,因为它就像一个巨人全息图。 这听起来很疯狂,但在过去的二十年里,这个原则一直在稳步发展。聚集蒸汽,现在新的结果表明这一原则适用于平坦的空间就像我们的宇宙一样,很快就会受到测试。
这意味着我们在舒适的三维世界中看到的一切都只是二维过程的图像,覆盖在巨大的宇宙地平线上。
但让我们稍微支持一下,因为虽然这一切听起来有点太古怪,但科学实际上是站得住脚的。 全息原理最早由物理学家提出伦纳德·苏斯金德在 20 世纪 90 年代,以及杰米·伦迪诺 (Jamie Lendino) 在 Extreme Tech 工作很好地解释了基本思想:
“它断言,空间体积可以被认为是在其边界上编码的 - 例如依赖于观察者的引力视界 - 因此需要比它看起来需要的少一个维度。”
为此,您需要能够映射结果引力现象(通常用三个空间维度描述)到量子粒子行为的结果(仅用两个空间维度描述)。
令人惊讶的是,理论物理学家发现情况确实如此,自 1997 年以来,已经发表了 10,000 多篇支持这一想法的论文。
但研究人员仅在负弯曲的奇异空间,这与我们自己的平坦时空宇宙非常不同(您可以获得时空背景解释器这里)。
物理学家这么说的意思是什么宇宙是平的,是空间和时间根本没有被扭曲,所以我们的宇宙可以无限膨胀。 如果我们的宇宙是正弯曲的,那么它将是封闭的球形系统,任何你扔进太空的东西最终都会回来。
如果它是负弯曲的,“它会永远向外膨胀,但会产生一些奇怪的效果——比如平行发射的两束激光逐渐远离,或者画出三角形,其中角度之和小于你在学校使用的 180 度”,来自天体物理学家艾伦·达菲斯威本科技大学没有参与这项研究的澳大利亚人告诉 ScienceAlert。
现在,来自奥地利维也纳科技大学 (TU Wien) 的团队更进一步,发表了在日记中物理评论快报,已经表明,即使在像我们的宇宙这样的平坦系统中,全息原理也适用。
“如果平坦空间中的量子引力允许通过标准量子理论进行全息描述,那么就必须存在可以在两种理论中计算的物理量 - 并且结果必须一致,”主要作者丹尼尔·格鲁米勒(Daniel Grumiller)在一篇论文中说道。新闻稿。
为了解决这个问题,格鲁米勒和他的团队构建了适用于我们平坦时空宇宙的引力理论,并且不需要奇异的负弯曲空间。 然后,他们进行了测试,看看量子力学的一个关键特征——量子- 出现在这些理论中。
作为伦迪诺为 Extreme Tech 做出解释:“事实证明,你可以测量量子系统中的纠缠量,这被称为纠缠熵。格鲁米勒表明,它在平面量子引力和低维量子场论中具有相同的值。”
研究人员之一马克斯·里格勒 (Max Riegler) 表示:“这一计算证实了我们的假设,即全息原理也可以在平坦空间中实现。这是我们宇宙中这种对应关系有效性的证据。”在发布中。
这个结果既令人难以置信又令人恐惧,因为这意味着我们可能很快就能验证我们生活在一个巨大的全息图中的想法。
“事实上,我们甚至可以在引力理论中讨论量子信息和纠缠熵,这本身就令人震惊,这在几年前是难以想象的。”格鲁米勒说。 “我们现在能够用它作为工具来测试全息原理的有效性,并且这个测试成功了,这是非常了不起的。”
更新 29/4/2015:文章最初指出正曲系统和负曲系统都是封闭系统。 这是不正确的。 负弯曲系统可以在鞍形系统中继续无限扩展(阅读更多这里)。
来源:极限科技