Преди години британецът Стивън Хокинг, известен астрофизик, разбуни духовете във физиката с една теория, подкрепена от негово уравнение, касаещо черните дупки. За да ви стане по-ясно, нека започна с това какво е черна дупка. Черната дупка е тяло феномен в космологията, образувано след разпада на някоя звезда. Всяка звезда има определено количество гориво, което я поддържа стабилна и, когато то свърши, тя избухва и се превръща в черна дупка. Тези дупки имат много силно гравитационно привличане, с други думи толкова са тежки, че огъват плоскостта на времепространството и, което тяло попадне в тази сформирана дупка, няма енергията да изпълзи обратно. Обикновено границата, където се определя дали тялото може да се оттласне от гравитацията на дупката, или да остане завинаги в нея, се нарича хоризонт на събитията.

Парадоксът на информацията

Сега да се върнем на това, което е открил Хокинг. Всяко тяло в природата носи определено количество информация. За физиците, това са елементарните частици съставящи телата. Тяхното взаимодействие, посока на въртене, скорост. В каквото и състояние да е даден обект, стига да имаме тази информация, ние можем да го реставрираме до оригиналния му вид (поне на теория). Хокинг доказва, че тяло, попаднало в черна дупка, се разпада, като енергията се запазва при разпада, но информацията се губи. Това е фундаментално противоречие с нагласата, че в природата нищо не се губи ей така (нито енергията, нито информацията). Това, което озадачавало физиците било къде отива загубената информация.

Началото на холограмите

Две други зависимости дали началото на идеята за холограмата. Количеството погълната материя от черна дупка било равно пропорционално на площта на хоризонта на събитията на черната дупка. От друга страна, ентропията (количеството информация, което може да носи даден обект със себе си) също не зависел от дълбочината, а от площта на дупката. Второто важно откритие на Хокинг за радиацията на черните дупки, наречена Хокингова радиация, показало, че те всъщност излъчват енергия и в един момент подобно на звездите също избухват от липса на гориво. Сигурно се питате как една черна дупка излъчва енергия при толкова силна гравитация. Във вселената постоянно се наблюдават квантови флуктуации - появявания на двойки частица и античастица, които бързо се сблъскват и отново изчезват. Същите флуктуации се наблюдават на хоризонта на събития и така едната частица може да се окаже хваната в дупката, другата все пак да избегне поглъщането. Това е интересен начин за създаване на енергия от нищото, а във физиката щом нищо не се губи, нищо не трябва и да се появява. Така стигаме до идеята, че всъщност тази отделена енергия, стои на хоризонта и по някакъв начин консервира информацията, която се губи при поглъщането на материята. Нещо като отпечатък на повърхността. Учени като холандеца Герардус’т Хоофт и американеца Ленард Съскинд се застъпват за тази теория и дори доказват начин как информация за три измерения, може да бъде кодирана в двуизмерно пространство. Нещо често използвано в така наречената теория на струните, опитваща се да обедини квантовата механика и космологията. Там, за да са верни уравненията, се твърди, че измеренията са единадесет, но реално другите са толкова малки, че сякаш има само четири (да не забравяме времето). Така, в крайна сметка, се оказва, че цялата наша вселена може да закодирана като холограмна картичка в двуизмерно пространство на някоя черна дупка и животът ни да е илюзия. Затова не се напрягайте, живейте щастливо и не се доверявайте на всичко, което виждате.

Автор: Иван Григоров

Източници:

Is the universe a hologram? The strange physics of black holes | Michelle Thaller | Big Think

What is the Holographic Principle?

Why do some scientists believe that our universe is a hologram?

Has Stephen Hawking Solved a Black Hole Paradox?

Hawking's black hole paradox explained - Fabio Pacucci

The Holographic Universe Explained