چرا جهانمان یک هولوگرام نیست؟

همهِ چیزِ این ایده به نظریه ی ریسمان بر می گردد. اگرچه فعلأ هیچ شواهد تجربی برای تأیید نظریه ی ریسمان وجود ندارد و برخی از شواهد علیه آن هست، اما این نظریه هنوز بسیار مورد توجه قرار دارد زیرا پتانسیلِ نظری اش درک شده است. یکی از چالش های  نظریه ی ریسمان این است که این نظریه مستلزم تمام ابعادِ بالاتر است که موجب می شود کار کردن با این نظریه بسیار سخت شود.

در سال ۱۹۹۳، جرارد تی هوفت چیزی را پیشنهاد داد که اکنون اصلِ هولوگرافیک نامیده می شود؛ وی استدلال کرد که اطلاعاتِ موجود در ناحیه ای از فضا را می توان با اطلاعاتِ سطحی که شامل آن است تعیین کرد. به لحاظ ریاضیاتی، فضا را می توان به صورت یک هولوگرام در سطحی که شامل آن است نمایش داد. این ایده آنگونه که به نظر می رسد ریسکی نیست.

مثلأ جاده ای به طول ۱۰ مایل را فرض کنید که «شامل» خط شروع و خط پایان است. فرض کنید محدوده ی سرعت در این جاده ۶۰ مایل در ساعت است و می خواهیم بدانیم که آیا یک خودرو سرعت خود را بالا برده یا خیر. یک روش برای این کار این است که در تمامِ طول جاده به خودرو نگاه کنیم و در تمام مدت سرعتش را اندازه بگیرم. اما روش دیگر این است که وقتی خودرو از خط شروع و خط پایان عبور می کند سرعتش را اندازه گیری کنیم. در سرعتِ ۶۰ مایل در ساعت، خودرو یک مایل در دقیقه حرکت می کند، بنابراین اگر زمان بین شروع و پایان کمتر از ۱۰ دقیقه باشد، مشخص می شود که سرعت خودرو افزایش یافته است.

اصل هولوگرافیک این ایده را در نظریه ی ریسمان بکار می برد. درست همانطور که اندازه گیریِ زمان های شروع و پایان بسیار آسانتر از اندازه گیریِ مداومِ سرعت خودرو است، پیاده کردن قوانین فیزیک بر روی هولوگرام سطح، بسیار آسانتر از پیاده کردن تمام قوانین فیزیک است.

وقتی جوآن مارتین مالداسنا ایده ی تناظرِ AdS/CFT را مطرح کرد، این ایده واقعأ جهش گرفت (نسخه ی آرشیو این مقاله در اینجا ارائه شده است)؛ این ایده از اصل هولوگرافیک استفاده می کند تا رشته هایی از نظریه ی ریسمانِ فیزیک ذرات را به هندسه ی نسبیتِ عام متصل کند. عنوانی را مشاهده می کنید که بیان می کند ما در یک هولوگرام زندگی می کنیم.

در حال حاضر، دو مقاله مطرح شده است (اینجا و اینجا) که موارد خاص نظری این موضوع را شرح می دهند. آنها فقط یک جهان فرضی را شرح داده اند نه یک جهان، مانند جهان ما را. البته این کار جدید آنها برای اثبات بهیک آزمون و قواعد خاص ریاضی نیاز دارد. در تویتر، اتان سیگل عنوانی معقول تری پیشنهاد داده: «ایده ی مهمِ نظریه ی ریسمان از لحاظ ریاضیاتی در یک مسیرِ خاص سازگار است». البته این امر کمتر مورد توجه قرار گرفته است.