Yeni Bir Araştırma, 'Kuantum Yerçekiminin' Holografik Bir Evrenden Ortaya Çıkabileceğini Gösteriyor

Hayatının son yıllarında, Albert Einstein yerçekimi tanımını mevcut elektromanyetizma modelleriyle tek bir ana teori altında birleştirmeyi umuyordu. Bu, teorik fizikçileri bugüne kadar rahatsız etmeye devam eden bir arayış. En iyi gerçeklik modellerimizden ikisi (Einstein'ın genel görelilik kuramı ve kuantum mekaniği yasaları) aslında birbirlerinden oldukça farklılar.

İkisinin birleşiminin nasıl göründüğü, hayal edebileceğimiz hiçbir şeye benzemeyen Evrenin temellerini ortaya çıkaracaktır.

Yeni yayınlanan bir matematiksel keşif, Evren'in sözde 'holografik' modeli içinde yerçekiminin ortaya çıkışını anlatıyor. Keşif, İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve ABD'deki MIT araştırmacılarından oluşan bir ekip tarafından yapıldı.

Kulağa tuhaf gelse de uzay, zaman ve maddenin nasıl daha derin yasalardan doğduğuna dair tam bir anlayış arayışımıza başlamak için en iyi yer orası.

Chalmers Üniversitesi matematikçisi Daniel Persson, "Fizikteki sorulara yanıt ararken, genellikle matematikte de yeni keşiflere yöneliriz" diyor. "Bu etkileşim, deney yapmanın son derece zor olduğu kuantum yerçekimi arayışında özellikle belirgindir."

Elektron sıçramalarından karadelik çarpmalarına kadar her şeyin davranışını esrarengiz bir kesinlikle öngörme yeteneklerine rağmen, kuantum fiziği ve genel görelilik çok farklı iki düşünce sisteminden doğar.

Kuantum Evren blokludur, ancak yakından bakıldığında pusludur, yüzünüzü ekrana bastırdığınızda kafa karıştırıcı bir renk karmaşasına dönüşen pikseller gibi.

Genel görelilik, en küçük ölçekte bakıldığında bile, kütleye net bir şekilde yanıt olarak eğrilen kesintisiz bir uzay ve zaman sürekliliğine dayanır.

Evrenin nasıl çalıştığını açıklamak için kullanabileceğimiz, her biri kendi matematiksel çerçevelerine sahip, her biri bir öncekinden biraz daha belirsiz olan başka metaforlar da var.

Bazıları, akıl almaz geometrilere sarılmış görünmeyen boyutlar içerir. Burada araştırmacılar tarafından kullanılan holografik ilke, boyutların uzaklaştırılmasını içeren tuhaf bir örnektir.

Bunu şöyle düşünebilirsiniz: Parçacıkların nasıl itip çektiğini anlatan tüm bilgiler, içinde yaşadığımızı düşündüğümüz 3 boyutlu uzaydan daha düz bir yüzeye benzeyen bir şey üzerinde kodlanmıştır, baktığınızda bir derinlik hissinin nasıl göründüğünden farklı değildir.

Fiziği bu şekilde düşünmek için iyi bir neden var. 4 boyutlu uzay-zamana gömülü yerçekiminin kuantum versiyonları hızla son derece karmaşık ve çalışamaz hale geliyor.

Eğer uzay-zamanımız bir tür silindir yaratacak kadar kendi üzerinde geriye doğru kıvrılsaydı, mutlaka "düz" bir sınırı olurdu.

Bu yeni makale, bu etkileşimlerin doğal bir sonucu olarak çalışan yerçekiminin matematiksel eşdeğeri üzerine inmek için parçacıkları ve dalgalarını yöneten farklı modelleri ve holografik bir ortam içinde alanlarda nasıl dönüştüklerini etkili bir şekilde inceliyor.

Zorluk, yerçekiminin 'ortaya çıkan' bir fenomen olarak nasıl ortaya çıktığını açıklamaktır. Tıpkı bir sıvının akışı gibi günlük fenomenlerin, bireysel damlacıkların kaotik hareketlerinden ortaya çıkması gibi, yerçekiminin bir kuantum mekanik sistemden nasıl ortaya çıktığını açıklamak istiyoruz

Bir bonus olarak, bu yeni çalışma, şu anda karanlık enerji gibi diğer büyük ölçekli fenomenler hakkında açıklamalara giden yolu da gösterebilir.

Matematik ne kadar zarif olursa olsun, teorisyenler merak uyandıran yeni modeller bulmak için çalışmalarını uyarılar ve varsayımlarla doldurma lüksüne sahiptir. Örneğin, Evrenimizin holografik ilke için gerekli türde bir sınıra sahip olacak kadar kendi üzerine eğilip bükülmediği kendi içinde açık bir sorudur

Yine de Einstein'ın bile çözemediği bir problemi çözmeye çalışırken, hayal edilemezden başlamak kötü bir başlangıç ​​değildir.

Bu araştırma Nature Communications'da yayınlandı.