Los hologramas se encuentran quizás entre los objetos "planos" más interesantes que los humanos pueden crear. Como un conjunto de información completamente tridimensional codificado en una superficie bidimensional, los hologramas pueden cambiar su apariencia según su punto de vista. Y aunque los científicos afirman que solo podemos percibir tres dimensiones espaciales, en realidad puede haber muchas más.
Por lo tanto, existe una posibilidad intrigante de que seamos una proyección holográfica de un universo multidimensional, en cierto sentido.
Un universo holográfico podría explicar muchas cosas. Entonces, asumiendo que el punto de vista holográfico es correcto, ¿cuál es la relación entre una superficie bidimensional y una manifestación tridimensional? ¿Qué tan útil es un holograma en general para comprender el universo?
Todos hemos visto hologramas, pero la mayoría de la gente no sabe cómo funcionan realmente. Su lado científico es fascinante. La fotografía es simple: tomas la luz emitida o reflejada por un objeto, la enfocas en una lente y la grabas en una superficie plana. No es solo la fotografía lo que funciona: tu ojo funciona de la misma manera. La lente de su globo ocular enfoca la luz, y los conos y varillas en la parte posterior del ojo la registran, enviando señales a su cerebro, que la convierte en una imagen.
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Sin embargo, utilizando una emulsión especial y una luz coherente (es decir, láser), puede crear un mapa de todo el campo de luz de un objeto, es decir, un holograma. Las variaciones en densidad, textura, transparencia y más se pueden registrar con precisión. Cuando se ilumina correctamente, este mapa plano 2D muestra un conjunto completo de información 3D que cambia según su perspectiva y, lo que es más interesante, lo hace para cualquier perspectiva posible desde la que pueda mirarlo. Imprímelo en una película de metal y tendrás un holograma tradicional y simple.
Nuestro universo, tal como lo percibimos, tiene tres dimensiones espaciales disponibles para nosotros. Pero, ¿y si hay muchos más? Así como un holograma ordinario es una superficie bidimensional que codifica un conjunto completo de información sobre nuestro universo tridimensional, ¿nuestro universo tridimensional puede codificar información sobre una realidad fundamentalmente de cuatro o más dimensiones en la que estamos atrapados? En principio, esto es posible, y de esto se derivan varias posibilidades divertidas. Es cierto que estas posibilidades también tienen sus limitaciones, que es importante comprender.
La idea de que nuestro universo podría ser un holograma proviene del concepto de teoría de cuerdas. La teoría de cuerdas surgió de la suposición, el modelo de cuerdas, que explicaría las fuertes interacciones de que los protones, neutrones y otros bariones (y mesones) tienen una estructura compuesta. Hizo un montón de predicciones sin sentido que no se ajustaban a los experimentos, incluida la existencia de una partícula de espín-2, pero la gente se dio cuenta de que si la escala de energía se desplazaba hacia la escala de Planck, el modelo de cuerda podría combinar fuerzas fundamentales conocidas con la gravedad. Así nació la teoría de cuerdas. El más o menos (según el lado que mires) de este modelo es que requiere más medidas. La siguiente pregunta seria fue cómo podemos extraer nuestro universo con tres dimensiones espaciales de la teoría,en el que hay muchas más de estas dimensiones. ¿Y cuál de las teorías de cuerdas (y hay muchas) será la más correcta?
Quizás los muchos modelos y escenarios diferentes de la teoría de cuerdas son solo aspectos diferentes de la misma teoría fundamental vista desde diferentes ángulos. En matemáticas, dos sistemas que son equivalentes entre sí se conocen como "duales" (duales), y un descubrimiento inesperado apunta hacia el holograma: en el sistema dual, cada lado tiene un número diferente de dimensiones. En 1997, el físico Juan Maldacena sugirió que nuestro universo tridimensional (más el tiempo), con sus teorías de campo cuántico que describen partículas e interacciones elementales, es dual a un espacio-tiempo más multidimensional (espacio anti-de Sitter), lo que tiene implicaciones para las teorías cuánticas de la gravedad. …
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Hasta ahora, las únicas dualidades que hemos encontrado vinculan las propiedades del espacio multidimensional con su límite inferior unidimensional: dimensiones decrecientes en uno. Todavía no está claro si podemos deducir de la teoría de cuerdas de diez dimensiones un universo tridimensional como el nuestro para que sean duales. Podemos crear hologramas bidimensionales codificando solo información tridimensional; no podemos codificar información de cuatro dimensiones en un holograma de tres dimensiones; no podemos codificar nuestro universo tridimensional en unidimensional.
Otra razón interesante por la que dos espacios con diferentes dimensiones son duales es la siguiente: en la superficie de un límite de baja dimensión, hay menos información disponible que dentro del volumen de espacio total que contiene este límite. Así que si cambias.
