Svolta nella Fisica: L’universo è un ologramma gigante?

Rappresentazione artistica mostra le frazioni del buco nero supermassiccio al centro della galassia attiva NGC 3783 nella costellazione meridionale del Centauro (Il Centauro) (AFP Photo)

Rappresentazione artistica mostra le frazioni del buco nero supermassiccio al centro della galassia attiva NGC 3783 nella costellazione meridionale del Centauro (Il Centauro) (AFP Photo)

Gli scienziati hanno trovato un altra ancor piú “evidente prova” che l’universo che abitiamo è un ologramma gigante, aprendo cosí la strada che porta a conciliare una delle “questioni più urgenti della fisica”: il rapporto tra teoria della relatività e la fisica quantistica di Einstein.

In altre parole, potremmo vivere all’interno di una gigantesca proiezione in 3D di quello che è in realtà uno spazio bidimensionale, simile ad uno schermo cinema IMAX o un dipinto. Oppure si potrebbe semplicemente immaginare l’esperienza di guardare un oggetto tridimensionale da diverse angolazioni e vederlo cambiare forma a seconda del punto di osservazione.

Le nuove simulazioni sperimentali proposte dallo scienziato giapponese Yoshifumi Hyakutak e il suo team, presso l’Università Ibaraki del Giappone, cercano di rivelare come lavorano le energie variabili dei buchi neri scoperti in universi paralleli, ma seguono anche un lungo cammino che porta al matrimonio della teoria di Einstein della relatività generale con la teoria della meccanica quantistica per dar forma ad una solida ed elegante equazione che descriverebbe il nostro universo.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature, il 10 dicembre.

In fisica, il ‘principio olografico’ è una proprietà descritta nella teoria delle stringhe. Rappresenta un volume di spazio le cui informazioni possono essere immaginate come codificate tra i confini di tale spazio selezionato. Il principio olografico é iniziato con la prima osservazione termodinamica dei buchi neri. Si è notato che il contenuto informativo di tutti gli oggetti aspirati dal foro, puó essere visto scalare in un senso nell'”Orizzonte Degli Eventi” del buco.
Einstein, nella sua teorizzazione collettiva, ha postulato che spazio e tempo sono collegati e devono essere considerati e calcolati in relazione tra loro e che le misurazioni degli oggetti saranno relative alla velocità della persona che li osserva. È molto empirico e osservabile.

La meccanica quantistica, invece, si occupa del comportamento delle particelle su scala infinitamente piccola e quindi non possono appartenere alla visione empiricamente verificabile di Einstein per la semplice ragione che è troppo astratto e teorico.

Anche se entrambi soffrono di alcune incongruenze le teorie sono in competizione tra loro e generalmente sono viste quasi come parallele. Gli scienziati, come dicevo prima, sono alla ricerca di una teoria di collegamento.

Il modello di Hyakutake spiega alcune incongruenze tra i due grandi modelli, promuovendo la prima ricerca effettuata nel 1997. Poi, il fisico teorico Juan Maldacena, ha catapultato la ‘teoria delle stringhe’ sotto i riflettori fornendo una realizzazione affidabile del principio olografico.

Questa teoria – che ampiamente spiega la natura di tutto ciò che é – ritiene che l’universo è fatto di minuscole ‘stringhe’ incommensurabilmente piccole o di oggetti unidimensionali che vibrano e oscillano e così facendo danno vita a tutta la materia e tempo.

La teoria è che esistano le stringhe in nove dimensioni di spazio e una di tempo. Ma la loro scala è così difficile da misurare che la simulazione basa la prpria attività su una molto più semplice: spazio piatto senza gravità di sorta.

Questo ha prodotto un mondo senza leggi di gravità. Tuttavia, essa non ha ancora dimostrato che l’universo è un ologramma.

Per promuovere la teoria delle stringhe, Hyakutake ha scritto due articoli.

Artista concetto di un buco nero in crescita, o quasar, visto al centro di una galassia lontana. (NASA / JPL-Caltech)

Artista concetto di un buco nero in crescita, o quasar, visto al centro di una galassia lontana. (NASA / JPL-Caltech)

In uno, si misura l’energia interna di un buco nero – in particolare, il luogo dove il buco incontra l’universo, altrimenti noto come l’orizzonte degli eventi’. Si misura l’attività delle sue proprietà visibili (costituito di particelle visibili) basandosi sulla teoria delle stringhe e sugli effetti delle particelle virtuali, che a volte appaiono e poi scompaiono – molti scienziati lo prendono in cosiderazione come uno strumento puramente matematico.

Nel secondo articolo, Hyakutake e la sua squadra calcolano la stessa attività a dimensioni inferiori (senza gravità coinvolta) e i risultati abbinati alle misure del primo articolo.

Le due nuove carte prendono ulteriormente dalle scoperte di Maldacena, proponendo una dimensione extra. Tale dimensione, decimo inferiore, non ha la gravità e le sue particelle sono ordinatamente in fila in un insieme di stringhe oscillanti collegate in armonia l’una a l’altra e non nel caos, che abbiamo avuto fino ad ora.

Ed ora, gli scienziati sembrano aver finalmente messo le mani sulla prova matematica che l’universo può essere misurato in base a entrambi gli approcci – uno che coinvolge la gravità e uno che non lo fa. Se sono identici come sembrano, Maldacena si prevede che potrebbe un giorno utilizzare solo la teoria quantistica per spiegare la natura di ogni cosa nell’universo.

Maldacena ha già espresso il suo entusiasmo per i calcoli di Hyakutake, dicendo che sembrano essere corretti. Ha detto a Nature che: “l’intera sequenza è molto bella perché mette alla prova la duplice [natura degli universi] nei regimi dove non ci sono prove analitiche”.

“É numericamente confermato, forse per la prima volta, qualcosa la quale eravamo abbastanza sicuri fosse vera, ma era ancora una congettura e cioè che la termodinamica di alcuni buchi neri puó essere riprodotta da un universo più basso-dimensionale”, ha detto Leonard Susskind , un fisico teorico all’Università di Stanford, California, che fu uno dei primi sostenitori della teoria dell’universo come un ologramma.

http://rt.com/news/space-evidence-universe-hologram-195/