Fermi's controversiële experiment, uitgevoerd om te zoeken naar mogelijke tekenen dat ons universum een hologram kan zijn, vond niets. Het heet Holometer ("holografische interferometer"), en het is het geesteskind van Fermi laboratoriumfysicus Craig Hogan. Hij bedacht het in 2009 als een manier om het zogenaamde holografische principe te testen.
In de jaren zeventig toonde natuurkundige Yaakov Bekenstein aan dat informatie over de binnenkant van een zwart gat is gecodeerd op zijn tweedimensionale oppervlak ("grens"), en niet in zijn driedimensionale volume. Twintig jaar later breidden Leonard Susskind en Gerard t'Hooft dit idee uit naar het hele universum en vergeleken het met een hologram: ons driedimensionale universum in al zijn schoonheid vloeit voort uit een tweedimensionale "broncode". New York Times-journalist Dennis Overbye vergeleek het hologramidee met een soepblik. Alle "substantie" van het universum, inclusief de mens, vormt de "soep" in de pot, maar alle informatie die deze substantie beschrijft, staat op het etiket op de rand van de pot.
Aanvankelijk behandelde Susskind het idee als een metafoor, maar na wat berekeningen kwam hij tot de conclusie dat het volledig letterlijk kon zijn: het driedimensionale universum kan een projectie zijn van tweedimensionale informatie op de grens.
Sindsdien is het holografische principe een van de meest invloedrijke ideeën in de theoretische fysica geworden, hoewel velen het, althans voorlopig, als niet-testbaar beschouwen. (Voor verificatie zou het zwarte gat van dichtbij moeten worden onderzocht, een ontmoedigend vooruitzicht waarvoor we nog geen technologie hebben.) Hogan besloot het toch te proberen. Holometer zoekt naar een speciaal soort holografische ruis - een soort kwantumschudding van ruimte-tijd - met behulp van een vrij bescheiden opstelling: een reeks lasers en spiegels in een vochtige ondergrondse tunnel, met een controlekamer in een trailer. Niemand zei echter dat natuurkunde glamoureus zou moeten zijn.
Holometer maakt gebruik van een paar laserinterferometers die naast elkaar zijn geplaatst en die elk een lichtstraal van 1 kilowatt door een straalsplitser sturen en twee loodrechte armen van elk 40 meter omlaag. Het licht wordt vervolgens teruggekaatst in de straalsplitser, waar de twee bundels met elkaar zijn verbonden. (Enigszins vergelijkbaar met de mechanica van eLISE, die naar zwaartekrachtgolven zal zoeken).
Als er geen beweging is, zullen de nieuw verzamelde stralen hetzelfde zijn als de originele straal. Maar als er fluctuaties in helderheid worden waargenomen, zullen wetenschappers die fluctuaties analyseren en kijken of de trillingen in de ruimte de separator hebben beïnvloed.
Het lokaliseren van zo'n detail is natuurlijk erg moeilijk omdat er veel andere dingen zijn die kunnen worden aangezien voor trillingen, waaronder wind- en verkeerslawaai. Toen de voorlopige resultaten in april uitkwamen, waren ze niet de meest veelbelovende. Het mag dus geen verrassing zijn dat de uiteindelijke analyse volkomen vruchteloos was.
Het experiment van $ 2,5 miljoen was vanaf het begin controversieel, en onder de sceptici waren de uitvinders van het holografische principe zelf. Dus theoretische fysica is openlijk leedvermaak. Zoals Sabin Hossenfelder, een natuurkundige aan het Nordic Institute for Theoretische Fysica en een van de critici van het experiment, opmerkte: “De resultaten van de Holometer zijn klaar: niets. Geen wonder, want het onderliggende idee is zinloos."
Promotie video:
Hogan blijft optimistisch. Uiteindelijk is het nulresultaat ook een resultaat en moet er een theoretisch model worden uitgewerkt om alle mogelijkheden uit te sluiten. "Dit is nog maar het begin van het verhaal", zegt hij. "We hebben een nieuwe manier ontwikkeld om ruimte en tijd te verkennen die we voorheen niet hadden. We weten niet eens of we de juiste gevoeligheid hebben bereikt."
