Вселенная как голограмма: физики приблизились к доказательству иллюзорности трехмерного пространства

Развитие голографического принципа в теоретической физике за последние три десятилетия вплотную подвело научное сообщество к радикальному пересмотру природы реальности. Согласно этой концепции, гравитация способна устранять фундаментальную разницу между объемом и площадью, а все процессы внутри трехмерного пространства можно без остатка описать через события на его плоской внешней границе, сообщает научное издание Quanta Magazine.

У истоков концепции стояли расчеты энтропии черных дыр, выполненные Якобом Бекенштейном и Стивеном Хокингом еще в 1970-х годах. Физики обнаружили аномалию: информационная емкость черной дыры пропорциональна не ее объему, как диктует классическая геометрия, а исключительно площади горизонта событий. Позже физик-теоретик Леонард Сасскинд развил эту идею, предположив, что черная дыра буквально представляет собой голограмму, внутреннее содержимое которой целиком закодировано на поверхности. Поскольку любой участок космоса при определенной плотности массы может коллапсировать в черную дыру, ученые экстраполировали этот вывод на все наблюдаемое пространство.

Математическим фундаментом гипотезы стало открытие дуальности AdS/CFT (соответствия антидеситтеровского пространства и конформной теории поля). Уравнения доказали, что гравитационный мир внутри замкнутого объема математически тождественен квантовой системе частиц на его внешней границе, где гравитация вовсе отсутствует. По словам физиков, эти два кажущихся несовместимыми описания в действительности представляют собой одну и ту же физическую сущность на разных уровнях восприятия.

Если голографический принцип верен для реального мира, трехмерное пространство с привычными законами расстояния может оказаться иллюзией, сравнимой с картинкой в видеоигре. В рамках программы «it from qubit» физики рассматривают окружающую материю как производную от квантовой информации: массивные объекты, здания и планеты в таком сценарии аналогичны объемным объектам на плоском мониторе, составленным из независимых мерцающих пикселей-кубитов.

В настоящее время исследователи работают над переносом голографических моделей на геометрию расширяющейся Вселенной. Ряд ученых развивает еще более смелые теории, предполагающие, что все измерения пространства и времени способны коллапсировать в единую квантовую точку, порождающую наблюдаемый космос.