Teoretski fizičar Huan Madasena predložio je 1997. smjeli model svemira u kom se gravitacija izdiže iz beskonačno tankih, vibrirajućih struna. Matematički komplikovan svijet struna koje postoje u devet dimenzija prostora, uz jednu koju čini vrijeme, predstavljale bi neku vrstu holograma: stvarna aktivnost odigravala bi se u jednostavnijem, kosmosu u kome nema gravitacije.
Maldasenina ideja oduševila je fizičare, jer je ponudila način da se popularna, ali i dalje nedokazana teorija struna utemelji, ali je takođe i riješila određene nekonzistentnosti između kvantne fizike i Ajnštajnove teorije gravitacije.
Međutim, iako su te ideje bile gotovo prihvaćene, nedostajao im je dokaz.
U dva rada, objavljena na aeXiv, Jošifumi Hiakutake sa univerziteta Ibaraki u Japanu i njegove kolege sada nude, ako ne pravu potvrdu, onda barem dokaz da u Maldaseninoj ideji ima istine.
U jednom radu Hijakutake izračunava unutrašnju energiju crne rupe, poziciju njenog horizonta događaja (granica između crne rupe i ostatka svemira), njenu entropiju i ostala svojstva na osnovu predviđanja teorije struna, kao i efekata takozvanih virtuelnih čestica koje se pojavljuju i nestaju.
U drugom, on i saradnici izračunavaju unutrašnju energiju odgovarajućeg kosmosa bez gravitacije i sa manje dimenzija, a proračuni se poklapaju.
“Djeluje da je račun tačan”, kaže Maldasena, koji je trenutno na Institutu za napredna proučavanja na Prinstonu i koji nije učestvovao u radu ovog tima.
Otkrića su “interesantan način za testiranje mnogih ideja o kvantnoj gravitaciji i teoriji struna”, dodaje on.
Dva rada su kulminacija serija članaka kojima je japanski tim doprinio tokom posljednjih nekoliko godina.
“Niz radova je odličan, jer testira dulnu prirodu svemira u uslovima u kojim nema analitičnih testova. Oni su numerički potvrdili, možda i prvi put, da termodinamika određenih crnih rupa može da se reprodukuje iz svemira sa manjim brojem dimenzija”, kaže Lenard Saskind, teoretski fizičar univerziteta Stenford u Kaliforniji, koji je među prvim teoretičarima koji su istraživali ideju holografskih svemira.
Nijedan od modela svemira koje su istraživali Japanci ne liči na naš, ističe Maldasena.
Kosmos sa crnom rupom ima deset dimenzija, sa osam onih koje se formiraju u osmodimenzionalnoj sferi.
Niža dimenzija, ona bez gravitacije, ima skup kvantnih čestica koje odgovaraju grupi harmoničnih oscilatora koji su privezani jedan za drugog.
Ipak, kaže Maldasena, numerički dokaz da su ova dva, naizgled različita svijeta, zapravo identična, daje nadu da gravitaciona svojstva našeg svemira jednog dana mogu biti objašnjena na osnovu jednostavnijeg kosmosa čisto u uslovima kvantne teorije.
(b92)
