Hologrammen behoren misschien tot de meest interessante "platte" objecten die mensen kunnen maken. Als een volledig driedimensionale set informatie die is gecodeerd op een tweedimensionaal oppervlak, kunnen hologrammen hun uiterlijk veranderen, afhankelijk van uw standpunt. En hoewel wetenschappers beweren dat we maar drie ruimtelijke dimensies kunnen waarnemen, kunnen er eigenlijk nog veel meer zijn.
Daarom is er een intrigerende mogelijkheid dat we in zekere zin een holografische projectie zijn van een multidimensionaal universum.
Een holografisch universum zou veel kunnen verklaren. Dus, aangenomen dat het holografische gezichtspunt correct is, wat zou dan de relatie zijn tussen een tweedimensionaal oppervlak en een driedimensionale manifestatie? Hoe nuttig is een hologram in het algemeen om het universum te begrijpen?
We hebben allemaal hologrammen gezien, maar de meeste mensen weten niet hoe ze echt werken. Hun wetenschappelijke kant is fascinerend. Fotografie is eenvoudig: u neemt het licht dat wordt uitgezonden of gereflecteerd door een object, stelt het scherp in een lens en legt het vast op een plat oppervlak. Niet alleen fotografie werkt: uw oog werkt op dezelfde manier. De lens van je oogbol focust het licht, en de staafjes en kegeltjes aan de achterkant van je oog nemen het op en sturen signalen naar je hersenen, die het in een afbeelding omzetten.
Met behulp van een speciale emulsie en coherent (d.w.z. laser) licht kunt u echter een kaart maken van het volledige lichtveld van een object, d.w.z. een hologram. Variaties in dichtheid, textuur, transparantie en meer kunnen nauwkeurig worden vastgelegd. Als deze platte 2D-kaart goed wordt verlicht, geeft deze een volledige set 3D-informatie weer die verandert met uw perspectief en, het meest interessant, doet dit voor elk mogelijk perspectief van waaruit u ernaar kunt kijken. Druk het af op metaalfilm en je hebt een eenvoudig, traditioneel hologram.
Ons universum, zoals we het waarnemen, heeft drie ruimtelijke dimensies tot onze beschikking. Maar wat als er nog veel meer zijn? Net zoals een gewoon hologram een tweedimensionaal oppervlak is dat een complete set informatie over ons driedimensionale universum codeert, kan ons driedimensionale universum informatie coderen over de fundamenteel vier - of - meer - dimensionale werkelijkheid waarin we vastzitten? In principe is dit mogelijk en hieruit volgen een aantal leuke mogelijkheden. Het is waar dat deze mogelijkheden ook hun beperkingen hebben, die belangrijk zijn om te begrijpen.
Het idee dat ons universum een hologram zou kunnen zijn, kwam voort uit het concept van de snaartheorie. Snaartheorie kwam voort uit de aanname - het snaarmodel - die de sterke interacties zou verklaren dat protonen, neutronen en andere baryonen (en mesonen) een samengestelde structuur hebben. Ze deed een heleboel onzinnige voorspellingen die niet bij de experimenten pasten, waaronder het bestaan van een spin-2-deeltje, maar mensen realiseerden zich dat als de energieschaal naar de Planck-schaal zou worden verschoven, het snaarmodel bekende fundamentele krachten zou kunnen combineren met zwaartekracht. Dit is hoe de snaartheorie werd geboren. Het plus- of minpuntje (afhankelijk van de kant waar je naar kijkt) is dat dit model meer metingen nodig heeft. De volgende serieuze vraag was hoe we ons universum met drie ruimtelijke dimensies uit de theorie kunnen halen,waarin er veel meer van deze dimensies zijn. En welke van de snaartheorieën (en dat zijn er heel veel) zullen het meest correct zijn?
Misschien zijn de vele verschillende modellen en scenario's van de snaartheorie slechts verschillende aspecten van dezelfde fundamentele theorie, vanuit verschillende invalshoeken bekeken. In de wiskunde staan twee systemen die aan elkaar gelijk zijn bekend als "Dual" (duals), en een onverwachte ontdekking wees naar het hologram - in het duale systeem heeft elke zijde een ander aantal dimensies. In 1997 suggereerde natuurkundige Juan Maldacena dat ons driedimensionale universum (plus tijd), met zijn kwantumveldentheorieën die elementaire deeltjes en interacties beschrijven, tweeledig is aan een meer multidimensionale ruimte-tijd (anti-de Sitter-ruimte), wat implicaties heeft voor kwantumtheorieën over zwaartekracht. …
Promotie video:
Tot dusverre hebben de enige dualiteiten die we hebben gevonden de eigenschappen van multidimensionale ruimte in verband gebracht met haar eendimensionale ondergrens: dimensies met één verkleinen. Het is nog niet duidelijk of we uit de tiendimensionale snaartheorie een driedimensionaal universum als het onze kunnen afleiden, zodat ze tweevoudig zijn. We kunnen tweedimensionale hologrammen maken door alleen driedimensionale informatie te coderen; we kunnen geen vierdimensionale informatie coderen in een driedimensionaal hologram; we kunnen ons driedimensionale universum niet eendimensionaal coderen.
Een andere interessante reden dat twee ruimtes met verschillende afmetingen dubbel zijn, is de volgende: er is minder informatie beschikbaar op het oppervlak van een laag-dimensionale grens dan binnen het volume van de totale ruimte dat deze grens bevat. Dus als je verandert.
