Brug af hologrammer til at belyse Sitter-rummet

Vores forståelse af universet udvider sig måske ikke så meget som universet selv. I nogle tilfælde kan vores teorier om kosmisk inflation føles, som om de tømmes ud i et sort hul.

Sorte huller kan dog være den nøjagtige analogi, der er nødvendig for matematisk at tilnærme universets udvidelse. Dette kan kræve lidt tænkning uden for boksen, eller i dette tilfælde under et mikroskop.

Nu dukker op fra Kyoto Universitets Yukawa Institut for Teoretisk Fysik en ny tilgang, der bruger det holografiske princip til at beskrive det ekspanderende univers i Sitter-rummet, som er en tilnærmelse af vores nuværende univers.

Hologrammer kan fremtrylle billeder af interstellare videoopkald i sci-fi-film, men for teoretiske fysikere kan de også være matematiske, mikroskopiske modeller, der koder højere dimensionel information på lavere dimensionelle overflader. Med entropifyldte sorte huller hævder videnskabsmænd, at information kodet på begivenhedshorisonten er proportional med overfladearealet, ikke med volumen som i euklidisk geometri.

"For bedre at forstå begivenhederne efter Big Bang har vi brug for en konsekvent teori om kvantetyngdekraften, og de Sitter-universet giver en løsning på Einsteins generelle relativitetsligning med en positiv kosmologisk konstant," siger forfatteren Tadashi Takayanagi.

Denne model, som udelukker tyngdekraften, beskriver en todimensionel ramme, der tilnærmer udvidelsen af ​​vores tredimensionelle univers, hvilket gør det muligt for forfatterne at identificere det første eksempel på todimensionel konform feltteori eller CFT, der typisk bruger et positivt heltal for den kosmologiske konstant .

"Et særligt træk ved vores foreslåede model er at bruge en negativ kosmologisk konstant til at tage højde for tyngdekraften på anti-de Sitter-rummet," tilføjer Takayanagi, "hvilket fremhæver vigtigheden af ​​det holografiske princip for de Sitter-tyngdekraften."

Mens holografi for anti-de Sitter-rum først blev foreslået i 1997, viste resultaterne fra beregningsmodellen, at grundlæggende størrelser stemte overens mellem klassisk Einstein-tyngdekraft og CFT.

Forfatteren konkluderer:"Kvanteinformationsteori har spillet en væsentlig rolle i sorte huls fysik, hvilket har øget forventningerne til en dybere forståelse af rum-tidsstrukturen i et højere dimensionelt univers."

Undersøgelsen er offentliggjort i Physical Review Letters . + Udforsk yderligere

'Sadelformet' univers kunne underminere den generelle relativitetsteori