Голограмма ли я дрожащая?
Еще в 2009 году американские физики задумали эксперимент, результаты которого должны были дать ответ на вопрос: "В самом ли деле наш мир - это голограмма?"
Эксперименту предшествовала даже не гипотеза, а обширная теория, согласно которой Вселенная лишь кажется объемной - 3D. А на самом деле она - 2D-проекция на некоем плоском экране. Нечто вроде телевизионного изображения, которое лишь выглядит объемным. Или напоминает голографическую картинку, размещенную, к примеру, на кредитной карточке. То есть опять же на плоскости, которая создает лишь иллюзию трехмерного объекта.
Проверяли "голографическую теорию" в Национальной ускорительной лаборатории Энрико Ферми министерства энергетики США. Искали характерные признаки того, что мы живем внутри голограммы.
Физики-иллюзионисты
Первым с идеей о голографической сущности мироздания выступил Дэвид Бом - физик из Лондонского университета. Еще в 80-е годы. Выступил после того, как его коллега из Парижского университета Элэйн Аспект экспериментально показал: элементарные частицы могут мгновенно обмениваться информацией на любом расстоянии - хоть в миллионы световых лет. То есть вопреки Эйнштейну осуществлять взаимодействия со сверхсветовой скоростью и, по сути, преодолевать временной барьер. Такое, предположил Бом, может быть, если только наш мир - голограмма. И каждый ее участок содержит информацию о целом - о всей Вселенной.
Полный абсурд, казалось бы. Но в 90-е годы его поддержали лауреат Нобелевской премии по физике Герад Хуфтиз из Утрехтского университета (Нидерланды) и Леонард Зусскинд из Стэнфордского университета (США).
Очень трудно, прямо скажем, невозможно было поверить, что мы - иллюзия, фантом, небылица. Или матрица, как в одноименном фильме. Но этому случайно нашлось косвенное - почти материальное - подтверждение. После чего ученые захотели получить доказательства уже специально.
Крупные подробности мелких деталей
В Германии, под Ганновером, построен гигантский интерферометр - прибор под названием GEO600. По масштабам он лишь немного уступает адронному коллайдеру. С помощью интерферометра физики силятся поймать так называемые гравитационные волны - те, которые должны существовать, если верить выводам теории относительности Эйнштейна. Они - эдакая рябь ткани пространства-времени, которая обязана возникать от каких-нибудь катаклизмов во Вселенной вроде взрывов сверхновых. Подобно кругам на воде от камушка.
Суть ловли такова. Лазерный луч разделяют на два и направляют их перпендикулярно друг другу по трубам длиной 600 метров. Потом опять сводят в один. И смотрят на результат - на интерференционную картину. Если волна придет, то она сожмет пространство в одном направлении и растянет в перпендикулярном. Расстояния, пробегаемые лучами, изменятся. И это будет видно на той самой интерференционной картинке, которая представляет собой концентрические окружности.
Да простят меня квантовые физики за грубое объяснение, но из их заумных теорий следует вот что. Ткань пространства-времени - зернистая. Словно фотография. Если ее неустанно увеличивать (будто бы на компьютере), то наступит такой момент, когда "изображение" покажется составленным из пикселей - эдаких невообразимо мелких элементиков. И принято считать, что линейный размер такого элементика - так называемая планковская длина - не может быть меньше чем 1,6, умноженное на 10 в минус 35-й степени, метра. Длина протона несравненно больше.
Вот из таких исчезающе крошечных "зерен" якобы и состоит
Вселенная. Подтвердить это экспериментально не получается - можно только верить.
Однако эксперименты на GEO600 дали основание полагать, что реально "зерна" гораздо крупнее - в миллиарды миллиардов раз. И представляют собой кубики со стороной 10 в минус 16-й степени метра.
|
Не дрогнула ткань пространства-времени
О существовании больших пикселей заявил один из первооткрывателей темной энергии Крейг Хоган, директор центра квантовой астрофизики лаборатории Ферми и профессор Университета Чикаго.
Ученый представляет Вселенную в виде сферы, поверхность которой покрыта элементиками планковской длины. И каждый несет в себе единицу информации - бит. А то, что внутри, - созданная ими голограмма.
Согласно голографическому принципу количество информации, которая содержится на поверхности сферы, должно совпадать с количеством внутри. А так и получается при условии, что "внутренние" пиксели гораздо крупнее "внешних".
Хоган предположил, что большие пиксели просто обязаны были проявить себя в экспериментах по ловле гравитационных волн. И поинтересовался у коллег, работавших на GEO600, не наблюдают ли они нечто странное - вроде помех. Получил ответ - наблюдают. Мол, экспериментам сопутствует "шум", который искажает результаты.
А вдруг и не "шум" это вовсе, а дрожь тех самых больших пикселей ткани пространства-времени? - предположил Хоган и создал свой интерферометр - Holometer. С его помощью ученый собирался лично убедиться в существовании больших пикселей. А стало быть, и в голографическом устройстве мироздания.
Принцип работы Holometer тот же, что и у GEO600. Но трубы короче - по 40 метров, а лазер, испускающий луч, мощнее - один киловатт. Сам прибор - чувствительнее.
- Если на полученной интерференционной картине мы увидим, что ткань пространства-времени дрожит своими пикселями, то это подтвердит: Вселенная - голограмма, - объяснял суть эксперимента Хоган. - И в основе мироздания не частицы, а волны и их взаимодействие.
Однако не увидел ученый чего хотел. Так и не вздрогнула ткань пространства-времени своими пикселями. Стало быть, Вселенная, скорее всего, не голограмма. А реальный объект.
ЧЕМ СЕРДЦЕ УСПОКОИТСЯ
Прощай, машина времени?
С одной стороны, осознание того, что ты не фантом, а все-таки нечто существенное, обнадеживает. Да и жить в материальном мире как-то надежнее - не исчезнешь в результате какого-нибудь сбоя в программе.
С другой стороны… Вселенная-голограмма давала призрачную надежду на то, что ученые когда-нибудь создадут подходящие инструменты, позволяющие проникать внутрь этой голограммы. И извлекать из нее записанную информацию - картинки прошлого, а то и будущего. Или далеких миров. Вдруг вообще бы открылась возможность путешествовать туда-сюда по пространству-времени. Раз и мы, и оно - голограммы…
Сам Хоган не унывает. Полагает, что его методика наблюдений за тканью Вселенной на недоступном прежде уровне еще пригодится.
А некоторые коллеги Хогана сомневаются, что его эксперименты вообще о чем-либо свидетельствуют. То есть не доказывают, что Вселенная - это не голограмма. Равно как не доказывают и обратное.
