Hologrammer er kanskje blant de mest interessante "Flat" gjenstandene som mennesker kan lage. Som et fullt tredimensjonalt sett med informasjon kodet på en todimensjonal overflate, kan hologrammer endre utseendet deres avhengig av synspunkt. Og selv om forskere hevder at vi bare kan oppfatte tre romlige dimensjoner, kan det faktisk være mange flere.
Derfor er det en spennende mulighet for at vi kan være en holografisk projeksjon av et flerdimensjonalt univers, på en måte.
Et holografisk univers kan forklare mye. Så, forutsatt at det holografiske synspunktet er riktig, hva vil være forholdet mellom en todimensjonal overflate og en tredimensjonal manifestasjon? Hvor nyttig er et hologram generelt for å forstå universet?
Vi har alle sett hologrammer, men de fleste vet ikke hvordan de faktisk fungerer. Deres vitenskapelige side er fascinerende. Fotografering er enkelt: du tar lyset som sendes ut eller reflekteres fra et objekt, fokuserer det i en linse og registrerer det på en flat overflate. Det er ikke bare fotografering som fungerer: øyet ditt fungerer på samme måte. Linsen til øyeeplet fokuserer lyset, og stavene og kjeglene på baksiden av øyet ditt registrerer det, og sender signaler til hjernen din, som konverterer det til et bilde.
Ved å bruke en spesiell emulsjon og koherent (dvs. laser) lys, kan du imidlertid lage et kart over hele lysfeltet til et objekt, dvs. et hologram. Variasjoner i tetthet, tekstur, transparens og mer kan registreres nøyaktig. Når det er opplyst på riktig måte, viser dette flate 2D-kartet et komplett sett med 3D-informasjon som endres med perspektivet ditt, og mest interessant er det det for ethvert mulig perspektiv du kan se på den. Skriv den ut på metallfilm, så har du et enkelt, tradisjonelt hologram.
Universet vårt, slik vi oppfatter det, har tre romlige dimensjoner tilgjengelig for oss. Men hva om det er mange flere? På samme måte som et vanlig hologram er en todimensjonal overflate som koder for et komplett sett med informasjon om vårt tredimensjonale univers, kan våre tredimensjonale univers kode inn informasjon om en grunnleggende fire - eller - mer - dimensjonal virkelighet der vi er fanget? I prinsippet er dette mulig, og en rekke morsomme muligheter følger av dette. Det er sant at disse mulighetene har også sine begrensninger, som det er viktig å forstå.
Ideen om at universet vårt kunne være et hologram kom fra begrepet strengteori. Strengteori kom ut fra antakelsen - strengmodellen - som kunne forklare de sterke interaksjonene som protoner, nøytroner og andre baryoner (og mesoner) har en sammensatt struktur. Hun laget en haug med nonsensiske spådommer som ikke passet til eksperimentene, inkludert eksistensen av en spin-2-partikkel, men folk skjønte at hvis energiskalaen ble forskjøvet opp mot Planck-skalaen, kunne strengmodellen kombinere kjente grunnleggende krefter med tyngdekraften. Slik ble strengteori født. Pluss eller minus (avhengig av hvilken side du ser på) denne modellen er at den krever flere målinger. Det neste alvorlige spørsmålet var hvordan vi kan trekke ut vårt univers med tre romlige dimensjoner fra teorien,der det er mange flere av disse dimensjonene. Og hvilke av strengteoriene (og det er veldig mange) som vil være mest korrekte?
Kanskje er de mange forskjellige modellene og scenariene for strengteori bare forskjellige aspekter av den samme grunnleggende teorien sett fra forskjellige vinkler. I matematikk er to systemer som tilsvarer hverandre kjent som "Dual" (dualer), og en uventet oppdagelse pekte mot hologrammet - i det doble systemet har hver side et annet antall dimensjoner. I 1997 antydet fysiker Juan Maldacena at vårt tredimensjonale univers (pluss tid), med sine kvantefeltteorier som beskriver elementære partikler og interaksjoner, er dobbelt for et mer flerdimensjonalt romtid (anti-de Sitter-rom), som har implikasjoner for kvante teorier om tyngdekraft …
Salgsfremmende video:
Så langt kobler de eneste dualitetene vi har funnet egenskapene til flerdimensjonalt rom til dens endimensjonale nedre grense: avtagende dimensjoner med én. Det er foreløpig ikke klart om vi kan trekke fra en ti-dimensjonal strengteori et tredimensjonalt univers som vårt, slik at de er dobbelt. Vi kan lage todimensjonale hologrammer ved å kode bare tredimensjonal informasjon; vi kan ikke kode firedimensjonal informasjon i et tredimensjonalt hologram; vi kan ikke kode vårt tredimensjonale univers i endimensjonale.
En annen interessant grunn til at to mellomrom med forskjellige dimensjoner er dobbelt, er følgende: mindre informasjon er tilgjengelig på overflaten av en lavdimensjonal grense enn innenfor volumet av det totale rommet som denne grensen inneholder. Så hvis du endrer.
