Simulatsioonid kinnitavad teooriat, et universum on hologramm (35)

Jaapanis asuva Ibaraki ülikooli teadlase Yoshifumi Hyakutake meeskond on aastaid arvutanud universumite mustade aukude hüpoteetilisi energiaid. Värske uurimus võib viimaks leida lahenduse nüüdisaegse füüsika ühele pikaajalisimale probleemile – kvantfüüsika ning Einsteini gravitatsiooniteooria pakutud universumimudelite ebakõladele, vahendab ajakiri Nature.

Idee, et universum eksisteerib hologrammina, ei viita "Matrixi" filmi laadsetele illusioonidele.

Kujutlege hoopis hologrammpilti, mis muutub, kui te seda liigutate. Ehkki pilt on kahemõõtmeline, tekib seda eri asukohtadest vaadates kolmemõõtmelisuse illusioon. Selline universumi mudel aitab seletada mõningaid vastuolusid Einsteini üldrelatiivsusteooria ja kvantfüüsika vahel.

Ehkki Einsteini töö on nüüdisaegse füüsika alustalasid, kaotavad tema visandatud põhimõtted kehtivuse teatavates äärmustes – näiteks musta augu keskmes, kus toimub aegruumi kollaps. Seal haaravad võimu kvantfüüsika seadused.

Nende kahe mudeli vastuoksuste lepitamise traditsiooniline meetod on pärit füüsikateoreetiku Juan Maldacena 1997. aasta tööst. Maldacena toetus stringiteooriale, mis põhineb hüpoteesil, et maailmakõiksus koosneb tillukestest ühemõõtmelistest elementaarosakestest ehk stringidest.

Matemaatiliselt keerukas maailm stringidest, mis eksisteerivad üheksas ruumi- ning ühes ajamõõtmes, moodustaks kokku tasapinnalise hologrammi, kus gravitatsioon puudub. Ent ehkki Maldacena ideede kehtivust on enamjaolt endastmõistetavaks peetud, pole teadlased seda seni tõestada suutnud.

Nüüd on Hyakutake ja tema kolleegid tulnud lagedale kui mitte tõestuse, siis vähemalt paeluvate asitõenditega, et Maldacena oletus on tõsi. Ühes

uurimuses arvutab Jaapani teadlane välja musta augu siseenergia, tema sündmuste horisondi (näiva piiri) positsiooni ja teised omadused, lähtudes stringiteooriast, aga ka pidevalt tekkivate ja haihtuvate niinimetatud virtuaalsete osakeste mõjust.

Teises uurimuses arvutab Hyakutake tiim välja vastava tasapinnalise ja gravitatsioonita kosmose siseenergia. Need kaks arvutisimulatsiooni klapivad täiesti.

Maldacena on Hyakutake ja tema meeskonna värsked uurimused avasüli vastu võtnud. Kuulus füüsik ütles ajakirjale Nature, et Jaapani tiimi leiud on huvitav moodus paljude kvantgravitatsiooni ja stringiteooria mõtete katsetamiseks.

Stringiteooria üheks loojaks peetav füüsikateoreetik Leonard Susskind Stanfordi ülikoolist lisas, et Jaapani teadlaste töö "kinnitas võib-olla esimest korda arvuliselt midagi, mille tõepärasuses olime üsna kindlad, kuid mis oli endiselt oletus – nimelt seda, et teatavate mustade aukude termodünaamikat võib madalamamõõtmelises universumis reprodutseerida".