Durante décadas, los científicos han estado considerando la idea de que nuestro universo es (o alguna vez fue) un holograma gigantesco y muy complejo, en el que todas las leyes físicas requieren solo dos dimensiones, pero todo lo que nos rodea actúa de acuerdo con tres dimensiones. Como se puede imaginar, tal hipótesis no es nada fácil de probar, pero los físicos informan que finalmente han encontrado la primera evidencia observable de que el Universo temprano podría corresponder idealmente al llamado principio holográfico y esto no contradice en absoluto el modelo estándar del Big Bang.
“Proponemos utilizar este modelo holográfico del universo, que es muy diferente del modelo estándar de Big Bang más popular basado en la gravedad y la inflación”, dice uno de los participantes del estudio Nyayesh Afshordi de la Universidad de Waterloo en Canadá.
“Cada uno de estos modelos nos permite hacer diferentes predicciones que podemos probar y, en base a esto, refinar y complementar nuestra comprensión teórica del universo. Además, esto se puede hacer en los próximos cinco años.
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Para que quede claro: los científicos no dicen que ahora mismo todos vivamos en un holograma. Solo especulan que en su etapa inicial, dentro de varios cientos de miles de años después del Big Bang, todo en el universo se convirtió en una proyección tridimensional, originalmente creada a partir de límites bidimensionales.
Si no está familiarizado con la epopeya teórica "Nuestro universo es un holograma", aquí tiene una pequeña excursión a la historia. La teoría de que todo nuestro universo es un holograma se remonta a la década de 1990, cuando el físico teórico estadounidense Leonard Susskind comenzó a promover entre las masas su idea de que las leyes de la física que conocemos no requieren en realidad tres dimensiones.
Entonces, ¿cómo es el universo que nos rodea en tres dimensiones, pero "en realidad" se representa como bidimensional? La idea se basa en el hecho de que el volumen de su espacio está "codificado" dentro de ciertos límites, o en el llamado campo del horizonte gravitacional, cuyos límites dependen del punto de observación. Antes de empezar a reír, ten en cuenta que desde 1997 se han escrito más de 10.000 trabajos apoyando esta idea. En otras palabras, no está tan loca como podría parecer a primera vista. Bueno, aunque sea un poco.
Ahora, Afshordi y su equipo han informado que, como parte de su estudio de la distribución desigual del CMB (radiación residual del Big Bang), encontraron pruebas sólidas que respaldan la explicación de la forma holográfica del Universo en sus primeras etapas de desarrollo.
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“Imagina que todo lo que ves, sientes y oyes en tres dimensiones (y con tu percepción del tiempo) en realidad proviene de un campo plano bidimensional”, dijo Costas Skenderis de la Universidad de Southampton y uno de los participantes del estudio.
“El principio es similar al que podemos encontrar en los hologramas convencionales, donde una imagen tridimensional se codifica en un plano bidimensional. Esto, por ejemplo, es característico de los hologramas en las mismas tarjetas de crédito. Sin embargo, en nuestro caso ya estamos hablando del hecho de que todo el Universo está codificado de esta forma.
La razón por la que los físicos están interesados en el principio holográfico, mientras que el modelo estándar del Big Bang parece mucho más claro y lógico, es que existen algunas lagunas en este último, pero estas lagunas son tan fundamentales que ralentizan el proceso de nuestra comprensión de todas las leyes físicas. en general y todavía en la yema.
Según el escenario del Big Bang, las reacciones químicas llevaron a una expansión a gran escala del espacio original que condujo a la formación de nuestro universo. Y en la primera etapa de su nacimiento, la velocidad de esta expansión (inflación) fue colosal. Si bien la mayoría de los físicos apoyan la teoría de la inflación cósmica, nadie ha podido descifrar aún el mecanismo exacto responsable de esta dramática expansión del universo a velocidades más rápidas que la velocidad de la luz y el crecimiento desde el nivel subatómico hasta el presente. Todo sucedió casi al instante.
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El problema es que ninguna de nuestras teorías actuales es capaz de explicar cómo funciona todo en conjunto. Tomemos, por ejemplo, la relatividad general, que explica perfectamente el comportamiento de los objetos grandes, pero es incapaz de explicar el comportamiento de los más pequeños. Este ya es el entorno de la mecánica cuántica, que, a su vez, es incapaz de explicar muchas otras cosas. Todo esto entristece aún más cuando es necesario explicar cómo, en sentido literal, toda la masa y energía existente en el Universo se concentraron inicialmente en un espacio diminuto. Una hipótesis intenta combinar ambos fenómenos a la vez, la otra, sobre la gravedad cuántica, dice que si puedes eliminar una dimensión espacial, entonces puedes eliminar la gravedad en tus cálculos para simplificar la tarea de cálculo.
Principio holográfico
“Es todo un holograma. En el sentido de que hay una descripción del universo que dice que la probabilidad de incluso un número reducido de dimensiones corresponde a todo lo que podemos ver después del Big Bang”, dice Afshordi.
Para probar qué tan bien el principio holográfico del universo se las arregla para explicar todo lo que sucedió en el mismo momento del Big Bang y después de este evento, el equipo de científicos creó un modelo de computadora con una dimensión temporal y dos espaciales.
Cuando los investigadores introdujeron los datos que conocemos sobre el universo en este modelo, incluida la información sobre las observaciones del CMB (radiación térmica que surgió unos cientos de miles de años después del Big Bang), no encontraron ninguna contradicción. Todo encajaba a la perfección. Incluida la radiación reliquia. En realidad, el modelo recreó perfectamente el comportamiento de secciones delgadas de la radiación reliquia, pero fue incapaz de recrear "cortes" más grandes del universo de más de 10 grados de ancho. Esto requerirá un modelo más complejo.
Los científicos explican que están muy lejos de demostrar que nuestro universo en realidad fue una vez una proyección holográfica. Sin embargo, ahora tenemos el hecho de obtener datos empíricos recogidos en base a conocimientos reales sobre el Universo. Este hecho puede eventualmente ser el comienzo del descubrimiento de una posibilidad que explique las partes faltantes en las leyes físicas en términos de representación bidimensional. En otras palabras, el trabajo de Afshordi y sus colegas solo demuestra que renunciar imprudentemente a la posibilidad de un modelo holográfico del Universo es un lujo absolutamente imperdonable.
¿Significa esto que todos vivimos ahora en un holograma complejo? Según Afshordi, esto no es del todo cierto. Su modelo es capaz de describir lo que sucedió solo en la época más temprana del Universo, pero no su estado actual. Sin embargo, ahora vale la pena considerar cómo las cosas del espacio bidimensional pueden proyectarse en el espacio tridimensional, si, por supuesto, estamos hablando del universo y no de tarjetas de crédito.
“Yo diría que no vivimos en un holograma. Pero no debemos descartar la posibilidad de que podamos salir de él. Sin embargo, en 2017 definitivamente vives en tres dimensiones”, resumió Afshordi.
NIKOLAY KHIZHNYAK
