در یک بُعد پایین‌تر ماریان فریبرگر قسمت نخست holographic | کوانتوم مکانیک
در یک بُعد پایین‌تر ماریان فریبرگر قسمت نخست
holographic universe
سانجی رامگولام در حال بسط و بررسی توصیفی است که به ظهور فضازمان ۳+۱ بعدی آشنای ما از فضازمانی ۲+۱ بعدی نا آشنا ، می‌پردازد ، کار رامگولام در مرز بین دو تئوری قرار دارد. اولین مورد، که تئوری میدان کوانتومیQFT نامیده می‌شود ، کوچک‌ترین بلوک‌های سازنده طبیعت، ذرات ساب اتمیک مانند کوارک‌ها و برهم‌کنش‌های آنها شامل نیروی هسته‌ای قوی و نیروی الکتروضعیف را توصیف می‌کند اما هنوز جای کار بسیار دارد .
تئوری میدان کوانتومی در آزمایشات تجربی ، تست شده و به نحو شگفت انگیزی به خوبی پاسخ داده است. اما یک مشکل دارد. نمی تواند سومین نیروی باقیمانده طبیعت را توصیف کند:
- گرانش gravity
این یک نیروی کمتر از تئوری همه-چیز every thing theory است.
تئوری دوم، به نام تئوری ریسمان String Theory ، تلاشی برای اصلاح این وضعیت است. تئوری ریسمان تمام ذرات و نیروهای بنیادین را با استفاده از یک چارچوب ریاضی توصیف می کند. این یک تئوری زیبا ست که بسیاری را با ظرافت ریاضی خود اغوا کرده است، اما مشکل اینجاست که هیچ کس نمی داند که آیا واقعاً درست است یا خیر؟ در حال حاضر هیچ آزمایش تجربی که بتوان از آن برای تست تئوری ریسمان استفاده کرد وجود ندارد و برای مدتی نیز وجود نخواهد داشت. بنابراین فیزیکدانان بین یک صخره و یک موقعیت دشوار گیر افتاده اند. تئوری کاندیدای همه چیز و تئوری ریسمان، صرفاً نظری است و جامع ترین تئوری قابل آزمایش آنها، تئوری میدان کوانتومی، مشابهتی با تئوری همه چیز ندارد. پیشرفت در یافتن تئوری تجربی برای همه چیز ، بسیار کند بوده ، اما در سال 1999، فیزیکدان آرژانتینی، خوان مالداسنا، راهی واقعاً شگفت‌انگیز برای پیوند دادن تئوری ریسمان و تئوری میدان کوانتومی با یکدیگر ارائه کرد. مالداسینا یک یونیورس اسباب‌بازی ریاضی ایجاد کرد که می‌توانید آن را در مقایسه ای ابتدایی ، به عنوان یک بادکنک متورم در نظر بگیرید. فیزیک روی مرز بالون ( روی سطح آن )، توسط یک تئوری میدان کوانتومی توصیف شده است، که فاقد نیروی گرانش است.و فیزیک درون بالون توسط یک نوع از تئوری ریسمان توصیف شده که شامل گرانش می شود.
آنچه قابل توجه است این است که این دو یونیورس معادل هم هستند: برای هر فرآیندی در مرز، مثلاً ذرات در حال حرکت با هم در یک مایع، فرآیند مربوطه در داخل وجود دارد، دقیقا مانند تشکیل یک نوع خاص از سیاهچاله و بالعکس!
یکی از جهت‌های این تناظرات Corresponding دوسویه(Ads/CFT) نام کشف مالداسینا را داده است: این کشف به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته می‌شود، زیرا فیزیک مرز، فیزیک داخلی را به تصویر می‌کشد، همانطور که هولوگرام دوبعدی تصویری سه‌بعدی را در بر می‌گیرد.
هیچ یک از دو یونیورس اسباب بازی، یونیورسی که در مرز بالون و یا یونیورسی که درون آن قرار دارد، با دنیای واقعی که ما در آن زندگی می کنیم مطابقت ندارد (در آنالوژی بادکنکی ما) .
یونیورس مرزی فاقد گرانش (که در واقع 4 بعدی است) ویژگی‌های ساده و قابل فهمی دارد اما مطمئن نیستیم یونیورس واقعی عملا شامل آن باشد. اما تطابقات مالداسنا maldacena correspondence راهی با استفاده از این دو گانگی به ما می‌دهد تا مسائلی را که نمی توانیم در تئوری ریسمان با استفاده از ریاضیات تئوری میدان کوانتومی و بالعکس، حل کنیم ، بدست می دهد . و این به ساختارهای پنهان در هر دو تئوری به این مطلب اشاره دارد که ممکن است روزی اطلاعات مهمی در مورد یونیورسی که در آن زندگی می کنیم به ما بدهد.
