Физики из национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Fermilab)
объявили о том, что
Holometer — устройство, которое поможет узнать, существуем ли мы все в гигантской голограмме — начало собирать данные.
Эксперимент должен подтвердить или опровергнуть гипотезу о том, состоит ли наша Вселенная на самом деле из крошечных "битов" по аналогии с тем, как газетные фотографии состоят из множества точек (смотря на них фактически издалека, мы этого совсем не замечаем).
Эти основные единицы пространства и времени могут быть невероятно крошечными, в сто миллиардов раз меньше молекулы белка. И, как известно о квантовом поведении материи и энергии, эти пространственно-временные биты будут вести себя и как волны, и как
частицы.
"Согласно теории, пространство состоит из неких волн, которые постоянно немного колеблются и никогда не остаются в состоянии покоя, – говорит придумавший этот эксперимент Крейг Хоган (
Craig Hogan) из Чикагского университета, директор Центра астрофизики частиц при Fermilab. — Мы собираемся выяснить, является ли пространственно-временной континуум такой же квантовой системой, как и материя, которая имеет свой уровень дискретизации, называемый
планковской длиной".
Как же это сделать? Квантовая теория предполагает: невозможно знать точное местоположение и точную скорость субатомных частиц. Если пространство состоит из двумерных пикселей с ограниченной информацией о точном местоположении объектов, то оно также будет подпадать под эту же теорию неопределенности.
Точно так же, как материя продолжает кол*****ся, даже будучи охлажденной до абсолютного нуля, такое оцифрованное пространство должно обладать вибрациями даже в низшем энергетическом состоянии. То есть пространство принимает свойства пикселей, а значит, и принцип неопределенности.
Эксперимент Holometer предназначен для регистрации этого загадочного колебания. Удивительно простое устройство расположено в лаборатории неподалёку от Чикаго и состоит из двух мощных лазерных излучателей, направляющих пучки света сквозь специальные фильтры длиной в 40 метров.
Исследование поведения пучков света, в частности флуктуации в их яркости, должно помочь физикам выяснить, является ли мир вокруг 2D-голограммой. Если это произойдет, физики коренным образом изменят представление о мире, так как окажется, что всё во Вселенной хранится в виде неизмеримо малых двумерных частиц. Это также укажет на то, что объём хранимой информации ограничен и не является бесконечным.
Если пространство и время являются плоскими и не существуют по законам квантового поведения, то фильтры останутся совершенно неподвижными.
Для тех, кто сумел понять все прежние рассуждения, учёные оставили кое-что "на сладкое". Они утверждают: если Вселенная является голограммой, то информация в ней не может быть полностью уничтожена. В таком случае на границе Вселенной может сформироваться 2D-отпечаток всего, содержащегося внутри, подобно тому, как голограммы сохраняют трёхмерное изображение в двумерном формате.
Хоган предупреждает, что идея Вселенной-голограммы легко вводит в заблуждение, так как показывает, что наша жизнь — своего рода иллюзия, проекция подобная телевизионному экрану. Если же Holometer найдёт основную единицу пространства, это ни в коем разе не будет означать, что нашего трёхмерного мира не существует. Однако это в корне изменит наше понимание мира.
И, кажется, так оно и будет. Во время выступления на Международной конференции по физике элементарных частиц и космологии (
International Conference on Particle Physics and Cosmology) Хоган рассказал, что показали первоначальные результаты. Так, учёные выяснили, что Holometer способен измерять квантовые флуктуации в пространстве и времени, если они существуют.
Исследовательская группа ожидает, что устройство сможет собрать достаточно данных, чтобы найти ответ на этот вопрос в течение года. Если ответ окажется утвердительным, то это станет новым объяснением того, почему расширение нашей Вселенной ускоряется (традиционно его связывают с малопонятным феноменом
тёмной энергии. Правда, скорее всего, такой результат опровергнет большинство известной нам информации об устройстве мира.
Сейчас команда устройства Holometer состоит из 21 сотрудника, среди которых студенты и учёные Fermilab, Массачуссетского технологического института, Чикагского университета и университета Мичигана.
Подробности были опубликованы в издании
Science.
Источник