Новый эксперимент проверит, является ли Вселенная голограммой

2 сент, 2014 at 9:43 AM
Физики из национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Fermilab) объявили о том, что Holometer — устройство, которое поможет узнать, существуем ли мы все в гигантской голограмме — начало собирать данные.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=1937342&cid=2161
Автор - Маргарита Паймакова

Эксперимент должен подтвердить или опровергнуть гипотезу о том, состоит ли наша Вселенная на самом деле из крошечных "битов" по аналогии с тем, как газетные фотографии состоят из множества точек (смотря на них фактически издалека, мы этого совсем не замечаем).

Эти основные единицы пространства и времени могут быть невероятно крошечными, в сто миллиардов раз меньше молекулы белка. И, как известно о квантовом поведении материи и энергии, эти пространственно-временные биты будут вести себя и как волны, и как частицы.

                                              Оборудование для проведения эксперимента Holometer

"Согласно теории, пространство состоит из неких волн, которые постоянно немного колеблются и никогда не остаются в состоянии покоя, – говорит придумавший этот эксперимент Крейг Хоган (Craig Hogan) из Чикагского университета, директор Центра астрофизики частиц при Fermilab. — Мы собираемся выяснить, является ли пространственно-временной континуум такой же квантовой системой, как и материя, которая имеет свой уровень дискретизации, называемый планковской длиной".

Как же это сделать? Квантовая теория предполагает: невозможно знать точное местоположение и точную скорость субатомных частиц. Если пространство состоит из двумерных пикселей с ограниченной информацией о точном местоположении объектов, то оно также будет подпадать под эту же теорию неопределенности.

Точно так же, как материя продолжает колебаться, даже будучи охлажденной до абсолютного нуля, такое оцифрованное пространство должно обладать вибрациями даже в низшем энергетическом состоянии. То есть пространство принимает свойства пикселей, а значит, и принцип неопределенности.

Эксперимент Holometer предназначен для регистрации этого загадочного колебания. Удивительно простое устройство расположено в лаборатории неподалёку от Чикаго и состоит из двух мощных лазерных излучателей, направляющих пучки света сквозь специальные фильтры длиной в 40 метров.

Исследование поведения пучков света, в частности флуктуации в их яркости, должно помочь физикам выяснить, является ли мир вокруг 2D-голограммой. Если это произойдет, физики коренным образом изменят представление о мире, так как окажется, что всё во Вселенной хранится в виде неизмеримо малых двумерных частиц. Это также укажет на то, что объём хранимой информации ограничен и не является бесконечным.

Если пространство и время являются плоскими и не существуют по законам квантового поведения, то фильтры останутся совершенно неподвижными.

Для тех, кто сумел понять все прежние рассуждения, учёные оставили кое-что "на сладкое". Они утверждают: если Вселенная является голограммой, то информация в ней не может быть полностью уничтожена. В таком случае на границе Вселенной может сформироваться 2D-отпечаток всего, содержащегося внутри, подобно тому, как голограммы сохраняют трёхмерное изображение в двумерном формате.

Хоган предупреждает, что идея Вселенной-голограммы легко вводит в заблуждение, так как показывает, что наша жизнь — своего рода иллюзия, проекция подобная телевизионному экрану. Если же Holometer найдёт основную единицу пространства, это ни в коем разе не будет означать, что нашего трёхмерного мира не существует. Однако это в корне изменит наше понимание мира.
И, кажется, так оно и будет. Во время выступления на Международной конференции по физике элементарных частиц и космологии (International Conference on Particle Physics and Cosmology) Хоган рассказал, что показали первоначальные результаты. Так, учёные выяснили, что Holometer способен измерять квантовые флуктуации в пространстве и времени, если они существуют.

Исследовательская группа ожидает, что устройство сможет собрать достаточно данных, чтобы найти ответ на этот вопрос в течение года. Если ответ окажется утвердительным, то это станет новым объяснением того, почему расширение нашей Вселенной ускоряется (традиционно его связывают с малопонятным феноменом тёмной энергии. Правда, скорее всего, такой результат опровергнет большинство известной нам информации об устройстве мира.

Сейчас команда устройства Holometer состоит из 21 сотрудника, среди которых студенты и учёные Fermilab, Массачуссетского технологического института, Чикагского университета и университета Мичигана.

Подробности были опубликованы в издании Science.

Во-первых, это не " Лена пишет"), а Лена только принесла. Мне по этому и показалось интересным, что якобы появился еще один аргумент в пользу дискретности .)

Пи́ксель, пи́ксел (иногда пэл, англ. pixel, pel — сокращение от pix element,[1] в некоторых источниках piсture cell — букв. элемент изображений) или элиз (редко используемый русский вариант термина) — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы, характеризуемый определённым цветом (применительно к плазменным панелям, газоплазменная ячейка может быть восьмиугольной[источник не указан 1373 дня]). Растровое компьютерное изображение состоит из пикселей, расположенных по строкам и столбцам. Также пикселем ошибочно называют элемент светочувствительной матрицы (сенсель — от sensor element)
Пиксель — это также наименьшая единица растрового изображения, получаемого с помощью графических систем вывода информации (компьютерные мониторы, принтеры и т. д.). Разрешение такого устройства определяется горизонтальным и вертикальным размерами выводимого изображения в пикселях.

Это я из википедии притащила)) Возможно термин был взят для удобства популяризации, я не в курсе. Если у тебя есть материалы на эту тему с огромным удовольствием почитаю.

Оль, я так не могу.)) Для начала давай попробуем разобраться, каким боком пиксели к голограмме.) Хотя, по-моему, это остается на совести автора статьи...
Вот, нашла. Возможно это  поможет?

Технологии создания трехмерных голограмм. Бывают ли они непрозрачными? С чем можно сравнить энергетические затраты на их создание? Какие есть перспективы развития? Голография основывается на двух физических явлениях -. дифракции И интереференции световых волн Физическая Идея состоит в Том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть, в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света ( это подобно тому, как две системы волн на воде при пересечении образуют чередующиеся максимумы и минимумы амплитуды волн). Для того, чтобы этаинтерференционная картина была устойчивой в течение времени, необходимого для наблюдения, и ее можно было записать, эти две световых волны должны быть согласованы в пространстве и во времени. Такие согласованные волны называются когерентными. Если волны встречаются в фазе, то они складываются друг с другом и дают результирующую волну с амплитудой, равной сумме их амплитуд. Если же они встречаются в противофазе, то будут гасить одна другую. Между двумя этими крайними положениями наблюдаются различные ситуации сложения волн. Результирующая сложения двух когерентных волн будет всегда стоячей волной. То есть интерференционная картина будет устойчива во времени. Это явление лежит в основе получения и восстановления голограмм.
Обычные источники света не обладают достаточной степенью когерентности для использования в голографии. Поэтому решающее значение для ее развития имело изобретение в 1960 г. оптического квантового генератора или лазера -. удивительного источника излучения, обладающего необходимой степенью когерентности И могущего излучать Строго Одну длину Волны Деннис Габор, изучая проблему записи изображения, выдвинул замечательную идею. Сущность ее реализации заключается в следующем. Если пучок когерентного света разделить на два и осветить регистрируемый объект только одной частью пучка, направив вторую часть на фотографическую пластинку, то лучи, отраженные от объекта, будут интерферировать с лучами, попадающими непосредственно на пластину от источника света. Пучок света, падающий на пластину, назвали опорным, а пучок, отраженный или прошедший через объект, предметным. Учитывая, что эти пучки получены из одного источника излучения, можно быть уверенным в том, что они когерентны. В данном случае интерференционная картина, образующаяся на пластинке, будет устойчива во времени, т.е. образуется изображение стоячей волны. Полученная интерференционная картина является кодированным изображением, описывающим объект таким, каким он виден из всех точек фотопластинки. В этом изображении сохранена информация как об амплитуде, так и о фазе отраженных от объекта волн и, следовательно, заложена информация о трехмерном (объемном) объекте. Фотографическая запись картины интерференции предметной волны и опорной волны обладает свойством восстанавливать изображение объекта, если на такую ​​запись снова направить опорную волну. Т.е. при освещении записанной на пластине картины опорным пучком восстановится изображение объекта, которое зрительно невозможно отличить от реального. Если смотреть через пластинку под разными углами, можно наблюдать изображение объекта в перспективе с разных сторон. Конечно, полученную таким чудесным способом фотопластинку нельзя назвать фотографией. Это -. Голограмма В 1962 г. И. Лейт и Ю. Упатниекс получили первые пропускающие голограммы объемных объектов, выполненные с помощью лазера. Схема, предложенная ими, используется в изобразительной голографии повсеместно: Пучок когерентного излучения лазера направляется на полупрозрачное зеркало, с помощью которого получают два пучка - предметный и опорный. Опорный пучок направляют непосредственно на фотопластинку. Предметный пучок освещает объект, голограмму которого регистрируют. Отраженный от объекта световой пучок - объектный попадает на фотопластинку. В плоскости пластинки два пучка - объектный и опорный образуют сложную интерференционную картину, которая вследствие когерентности двух пучков света остается неизменной во времени и представляет собой изображение стоячей волны. Остается только зарегистрировать ее обычным фотографическим путем.