Notre univers pourrait-il être juste un hologramme? Cette idée a déjà été dans l'esprit des gens et presque personne ne peut en être surpris, mais elle semble néanmoins si incroyable que les gens ne la prennent pas au sérieux. Cependant, cela pourrait bien être une propriété physique de notre monde. Et nous sommes peut-être sur le point de voir cela.
Les mathématiciens connaissent déjà le principe holographique, d'abord proposé par le célèbre physicien Gérard t'Hooft et développé par le tout aussi célèbre physicien Leonard Susskind. Il fait valoir que, tout d'abord, toutes les informations contenues dans une certaine zone de l'espace peuvent être représentées sous forme d'hologramme - une théorie qui «vit» à la frontière de cette zone. Comme un horizon gravitationnel dépendant de l'observateur. Par conséquent, il nécessite une dimension de moins qu'il n'y paraît. Plus précisément, la théorie aux frontières doit contenir au plus un degré de liberté par carré de Planck. Plus largement, puisque l'univers nous semble être tridimensionnel, il peut en fait s'agir d'une structure bidimensionnelle superposée à un horizon cosmique incroyablement grand.
En 1997, Juan Maldacena a été le premier à postuler une théorie de l'univers holographique, affirmant que la gravité provient de fines cordes vibrantes qui existent en dix dimensions. Depuis, de nombreux physiciens travaillent dans ce sens.
«Ce travail a culminé au cours de la dernière décennie et suggère que curieusement, tout ce que nous expérimentons n'est rien de plus qu'une projection holographique de processus se produisant sur une surface lointaine qui nous entoure», a écrit le physicien Brian Green de l'Université de Columbia. en 2011. «Vous pouvez vous pincer et votre sensation sera bien réelle, mais elle reflète un processus parallèle qui se déroule dans une autre réalité lointaine.
Des physiciens de l'Université de technologie de Vienne ont suggéré que le principe holographique fonctionne même dans un espace-temps plat, et pas seulement dans des domaines théoriques à courbure négative. En règle générale, les phénomènes gravitationnels sont décrits en trois dimensions spatiales, tandis que les particules quantiques - seulement en deux. Il s'avère que vous pouvez superposer les résultats de certaines mesures à d'autres - et cette conclusion étonnante a donné lieu à plus de 10 000 articles scientifiques en physique théorique sur le thème des espaces à courbes négatives. Cependant, jusqu'à présent, tout semblait relativement éloigné de notre propre univers plat et positivement incurvé.
«Si la gravité quantique dans un espace plat permet une description holographique par la théorie quantique standard, alors il doit y avoir des quantités physiques qui peuvent être calculées dans les deux théories - et les résultats doivent être les mêmes», explique Daniel Grumiller de l'Université de technologie de Vienne. Cela inclut la manifestation de l'intrication quantique dans la théorie gravitationnelle, c'est-à-dire que les particules ne peuvent pas être décrites individuellement. Il s'avère que vous pouvez mesurer la quantité d'intrication dans un système quantique, c'est ce qu'on appelle l'entropie d'intrication. Grumiller montre qu'il a la même magnitude en gravitation quantique plate et en théorie des champs bidimensionnels.
Le scientifique a noté que cette correspondance peut être vérifiée par l'exemple de l'intrication quantique, qui se manifeste lorsque les propriétés des objets, initialement liés les uns aux autres, se révèlent être corrélées même lorsqu'ils sont séparés par une distance les uns des autres: un changement des propriétés d'un objet en s'éloignant des autres du système affecte les propriétés le reste.
«Ces calculs confirment notre hypothèse selon laquelle le principe holographique peut avoir lieu dans des espaces plats. C'est la preuve d'une telle correspondance dans notre univers, déclare Max Riegler de l'Université de technologie de Vienne.
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Cela semble incroyable. Cependant, un autre pas en faveur d'un univers holographique fait peur.
Ilya Khel
