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Simulaciones  de laboratorio respaldan la teoría de que el universo es un holograma

Una teoría de diez dimensiones de la gravedad hace las mismas predicciones como la física cuántica estándar en menos dimensiones .

Ron Cowen

10 de diciembre 2013

En un agujero negro , la teoría de la gravedad de Albert Einstein aparentemente choca con la física cuántica, pero el conflicto podría resolverse si el Universo fuera una proyección holográfica .

Impresión artística de Markus Gann / Shutterstock

Un equipo de físicos ha proporcionado algunas de las pruebas más clara de que nuestro universo podría ser sólo una gran proyección.

En 1997 , el físico teórico Juan Maldacena propuso un modelo audaz del Universo en el que surge la gravedad de cuerdas vibrantes infinitesimales delgadas podría ser reinterpretada en términos de física bien establecida . El mundo matemáticamente compleja de cadenas , que existen en nueve dimensiones espaciales más uno de los tiempos, no sería más que un holograma : la verdadera acción se desarrollase en unas más simples, un cosmosmás plano donde no hay gravedad.

La idea de Maldacena emocionó a los físicos , ya que ofrece una manera de poner la teoría popular, pero aún no probada de cuerdas en terreno firme – y porque resuelve aparentes inconsistencias entre la física cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein. Proporcionó los físicos con una piedra Rosetta matemática , una “dualidad” , que les permitía traducir de ida y vuelta entre los dos idiomas , y resolver los problemas en un modelo que parecían insolubles en el otro y viceversa. Pero a pesar de la validez de las ideas de Maldacena casi se ha dado por sentado desde entonces, una prueba rigurosa ha sido difícil de alcanzar .

En dos artículos publicados en el repositorio arXiv , Yoshifumi Hyakutake de la Universidad de Ibaraki en Japón y sus colegas proporcionan ahora , si no una prueba real , por lo menos evidencia convincente de que la conjetura de Maldacena es cierto .

En un artículo , Hyakutake calcula la energía interna de un agujero negro , la posición de su horizonte de sucesos ( el límite entre el agujero negro y el resto del universo) , su entropía y otras propiedades en base a las predicciones de la teoría de cuerdas , así como los efectos de las llamadas partículas virtuales que aparecen continuamente dentro y fuera de la existencia . En el Otros , él y sus colaboradores calcular la energía interna de las correspondientes cosmos inferior dimensiones sin gravedad. Los dos cálculos informáticos coinciden.

” Parece que es un cálculo correcto, ” dice Maldacena , que ahora trabaja en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton , Nueva Jersey y que no contribuya a la labor del equipo .
El cambio de régimen

Los hallazgos ” son una forma interesante de probar muchas ideas en la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas ” , Maldacena añade. Los dos documentos , señala, son la culminación de una serie de artículos aportado por el equipo japonés en los últimos años . ” Toda la secuencia de trabajos es muy agradable , ya que pone a prueba la doble [ naturaleza de los universos ] en los regímenes en que no existen pruebas analíticas. ”

“Ellos numéricamente han confirmado , tal vez por primera vez, algo que estábamos bastante seguros tenía que ser verdad, pero era todavía una conjetura – a saber, que la termodinámica de ciertos agujeros negros pueden ser reproducidos desde un universo dimensional inferior “, dice Leonard Susskind , un físico teórico de la Universidad de Stanford, en California, que fue uno de los primeros teóricos de explorar la idea de universos holográficos .

Ninguno de los modelos de universos explorados por el equipo japonés se parece a la nuestra, Maldacena señala. El cosmos con un agujero negro tiene diez dimensiones , con ocho de ellos formando una esfera de ocho dimensiones. El menor dimensiones, una libre de gravedad tiene pero una sola dimensión , y su colección de animales de partículas cuánticas se asemeja a un grupo de resortes idealizadas , o osciladores armónicos , unidos uno a otro .

Sin embargo , dice Maldacena , la prueba numérica que estos dos mundos aparentemente dispares son realmente idénticos da esperanza de que las propiedades gravitatorias de nuestro Universo puede algún día ser explicados por un cosmos más simples sólo en términos de la teoría cuántica.

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