Podarí sa im nemožné? Pomocou tejto teórie môžu vedci nahliadnuť do vnútra čiernej diery
Náš vesmír môže byť len hologramom - tvrdia to najnovšie pokusy v pátraní po teórii všetkého.
Podľa modelov Einsteinovej teórie relativity existuje len gravitácia, ale žiadne častice. Podľa štandardného modelu časticovej fyziky naopak existujú len častice, ale nie gravitácia. Na prvý pohľad sa môže zdať, že sú tieto teórie úplne odlišné, no nájsť medzi nimi prepojenie je niečo, čo sa označuje za svätý grál fyziky.
Einsteinova teória totiž funguje dokonale, ak sa pozeráme na pohyby planét, hviezd, či galaxií, no rozpadá sa počas prechodu do mikroskopického sveta častíc. Preto vedci používajú ešte jednu teóriu, ktorá zas nefunguje dobre vo „veľkom svete“. Ak teda vedci chcú odhaliť všetky záhady nášho vesmíru, musia začať uvažovať o tom, či nie je všetko okolo nás len hologram.
Znie to bláznivo, no teória, ktorá sa nazýva holografická dualita tvrdí, že teória častíc a teória gravitácie sú matematicky totožné. Čo sa teda odohrá vo svete častíc sa zároveň odohrá aj vo svete gravitácie. Princípy tejto teórie naznačujú, že náš vesmír je holografickou projekciou častíc a ak by sa ukázala byť správnou, mohla by viesť k objaveniu teórie všetkého.
Princípy holografickej duality skúmali aj vedci z University of Michigan, informuje portál SciTech Daily a ich výsledky sú prinajmenšom zaujímavé. Pomocou kvantových simulácií nám totiž umožňujú nahliadnuť do útrob najzáhadnejších objektov vo vesmíre – čiernych dier.
Štandardný model častíc a teória relativity opisujú odlišné dimenzie a ich počet sa líši o jednu. Pre lepšiu predstavu sa vedci preniesli hlboko do útrob čiernej diery. V jej jadre gravitácia existuje v troch dimenziách, zatiaľ čo teória častíc existuje v dvoch dimenziách.
Neprehliadnite
Je náš vesmír len holografický odraz?
Inými slovami povedané, trojrozmerná gravitácia čiernej diery je matematicky prepojená s časticami, ktoré v dvoch dimenziách „tancujú“ nad ňou. Tým pádom čierna diera môže existovať v trojrozmernom priestore, no my ju vnímame ako holografický odraz častíc.
Využitím princípov teórie holografickej duality vedci z University of Michigan pátrali po niečom, čo označujú ako model kvantovej matice. Pomocou kvantových počítačov a hĺbkového učenia sa pokúšali nájsť stav najnižšej energie pri rôznych matematických modeloch.
Model kvantovej matice je známy hlavne vo svete kvantovej fyziky. Keďže ale princíp holografickej duality naznačuje, že čo sa stane vo svete častíc sa odzrkadlí aj vo svete relativity, tento prístup by mohol viesť k odhaleniu množstva vesmírnych záhad. Keď sa vedcom podarí vyriešiť matematický model kvantovej matice, dozvedia sa aké má určitá sústava usporiadanie častíc, aby reprezentovali najnižší energetický stav systému.
„Jednotlivé čísla v maticovom modeli sú ako zrnká piesku. Ak je pláž zarovnaná, nachádza sa vo svojom základnom stave, v opačnom prípade musíte nájsť spôsob, ako piesok vyrovnať,“ vysvetľuje Enrico Rinaldi, vedec z University of Michigan.
Ak sa vedcom podarí zistiť, ako vyzerá čierna diera vo svojom základnom stave, následne z toho dokážu vyjadriť usporiadanie častíc v jej systéme. Inými slovami povedané, získali by kompletnú predstavu o tom, ako čierna diera vyzerá zvnútra. Ak budú snahy vedcov úspešné, dokázali by nemožné. Interiér čiernej diery ostáva pre vedcov záhadou hlavne preto, že fyzika nedovoľuje, aby z neho unikla akákoľvek informácia. Nachádza sa totiž za horizontom udalostí. Na to, aby sa niečo spoza tejto hranice dostalo, by muselo prekročiť rýchlosť svetla.
Popísať fungovanie čiernej diery je obrovským skokom dopredu v skladaní teórie všetkého. Je to vedecká práca, ktorá prepojí dve najdôležitejšie teórie modernej vedy.
Komentáre