Научный эксперимент немецких ученых под названием GEO600 по поиску гравитационных волн, который длится вот уже семь лет, привел к неожиданным результатам. С помощью специального прибора – интерферометра – физики собирались научно подтвердить один из выводов теории относительности Эйнштейна.

Согласно этой теории, во Вселенной существуют так называемые гравитационные волны - возмущения гравитационного поля, "рябь" ткани пространства-времени. Распространяясь со скоростью света, гравитационные волны предположительно порождают неравномерные движения масс крупных астрономических объектов: образование или столкновения черных дыр взрыв сверхновых и т.п. Ненаблюдаемость гравитационных волн наука объясняет тем, что гравитационные воздействия слабее электромагнитных. Ученые, затеявшие свой эксперимент в далеком 2002 году, предполагали обнаружить эти гравитационные волны, которые впоследствии могли бы стать источником ценной информации о так называемой темной материи, из которой в основном и состоит наш Вселенная. До сих пор GEO600 не удавалось обнаружить гравитационные волны, однако, судя по всему, ученым с помощью прибора удалось сделать крупнейшее за последние полвека открытие в области физики, пишет sunhome.ru

В течение многих месяцев специалисты никак не могли объяснить природу странных шумов, мешающих работе интерферометра, пока внезапно объяснение не предложил ученый-физик из научной лаборатории Fermilab . Согласно предположению Крейга Хогана, аппарат GEO600 столкнулся с фундаментальной границей пространственно-временного континуума – точкой, в котором пространство-время перестает быть сплошным континуумом, описанным Эйнштейном, и распадается на "зерна", словно фотография, увеличенная в несколько, превращается в скопление отдельных точек. "Похоже, что GEO600 наткнулся на микроскопические квантовые колебания пространства-времени", - предположил Хоган.

Если эта информация кажется вам недостаточно сенсационной, послушаем дальше: "Если GEO600 наткнулся на то, что я предполагаю, это означает, что мы живем в гигантской космической голограмме".

Сама идея того, что мы живем в голограмме, может показаться нелепой и абсурдной, однако она – лишь логическое продолжение нашего понимания природы черных дыр, основанного на вполне доказуемой теоретической базе. Как ни странно, "теория голограммы" существенно помогла бы физикам наконец объяснить, как устроена Вселенная на фундаментальном уровне.

Привычные нам голограммы (как, к примеру, на кредитках) наносятся на двухмерную поверхность, которая начинает казаться трехмерной при попадании на нее луча света под определенным углом. В 1990-х годах лауреат Нобелевской премии по физике Герардт Хуфт из Утрехтского университета (Нидерланды) и Леонард Зусскинд из Стэнфордского университета (США) предположили, что схожий принцип может быть применен ко Вселенной в целом. Наше ежедневное существование само по себе может являться голографической проекцией физических процессов, которые происходят в двухмерном пространстве.

В "голографический принцип" структуры Вселенной очень трудно поверить: сложно вообразить, что вы просыпаетесь, чистите зубы, читаете газеты или смотрите телевизор только потому, что где-то на границах Вселенной столкнулись между собой несколько гигантских космических объектов. Никто пока не знает, что для нас будет означать "жизнь в голограмме", однако физики-теоретики имеют множество причин считать, что отдельные аспекты голографических принципов функционирования Вселенной – реальность.

Выводы ученых основываются на фундаментальном изучении свойств черных дыр, которые проводились знаменитым физиком-теоретиком Стивеном Хокингом совместно с Роджером Пенроузом. В середине 1970-х годов ученый изучал фундаментальные законы, которые управляют Вселенной и показал, что из теории относительности Эйнштейна следует такое пространство-время, которое начинается в Большом Взрыве и заканчивается в черных дырах. Эти результаты указывают на необходимость объединения изучения теории относительности с квантовой теорией. Одним из следствий такого объединения является утверждение, что черные дыры на самом деле не совсем "черные": на самом деле они испускают излучение, которое приводит к их постепенному испарению и полному исчезновению. Таким образом, возникает парадокс, названный "информационным парадоксом черных дыр": сформировавшаяся черная дыра теряет массу, излучая энергию. Когда черная дыра исчезает, вся поглощенная ей информация утрачивается. Однако, согласно законам квантовой физики, информация не может быть утрачена полностью. Контраргумент Хокинга: интенсивность гравитационных полей черных дыр непонятным пока образом соответствует законам квантовой физики. Коллега Хокинга, физик Бекенштейн, выдвинул важную гипотезу, которая способствует разрешению этого парадокса. Он высказал гипотезу, что черная дыра обладает энтропией, пропорциональной площади поверхности ее условного радиуса. Это некая теоретическая площадь, которая маскирует черную дыру и отмечает точку невозвращения материи или света. Физики-теоретики доказали, что микроскопические квантовые колебания условного радиуса черной дыры могут кодировать информацию, находящуюся внутри черной дыры таким образом потери информации, находящейся в черной дыре в момент ее испарения и исчезновения, не происходит.

Чем дольше ученые не могут разгадать тайну голографического шума, тем острее встает вопрос о проведении дальнейших исследованиях в этом направлении. Одной из возможностей для исследований может стать конструирование так называемого атомного интерферометра, принцип работы которого схож с GEO600, однако вместо лазерного луча будет использоваться низкотемпературный поток атомов.

Что будет означать для человечества обнаружение голографического шума? Хоган уверен, что человечество находится в шаге от обнаружения кванта времени. "Это - мельчайший из возможных интервалов времени: Планковская длина, деленная на скорость света", - говорит ученый. Впрочем, больше всего возможное открытие поможет исследователям, пытающимся объединить квантовую механику и гравитационную теорию Эйнштейна. Наибольшей популярностью в научном мире пользуется теория струн, которая, как полагают ученые, поможет описать все происходящее во Вселенной на фундаментальном уровне.

Хоган согласен с тем, что если голографические принципы будут доказаны, то ни один подход к изучению квантовой гравитации отныне не будет рассматриваться вне контекста голографических принципов. Напротив, это станет толчком к доказательствам теории струн и теории матрицы. "Возможно, в наших руках первые свидетельства того, как пространство-время следует из квантовой теории", - отметил ученый.

E-NEWS.COM.UA