एथन से पूछें: क्या हमारा ब्रह्मांड एक होलोग्राम हो सकता है?

एक होलोग्राम आदमी द्वारा बनाई गई सबसे दिलचस्प "फ्लैट" वस्तुओं में से एक है। दो-आयामी विमान पर एक त्रि-आयामी छवि के बारे में पूरी जानकारी को एन्कोड करते हुए, होलोग्राम परिप्रेक्ष्य के परिवर्तन के साथ अपनी उपस्थिति बदलते हैं। ब्रह्माण्ड की हमारी समझ में कई जोड़ियाँ यह कहती हैं कि हमारी दुनिया के तीन आयामों की अवधारणा केवल इसलिए है क्योंकि हम तीन से अधिक नहीं देख सकते हैं; वास्तव में, और भी कुछ हो सकता है। इसके अलावा, इस बात की एक लुभावना संभावना है कि हम ब्रह्मांड के सभी होलोग्राफिक प्रक्षेपण एक बड़ी संख्या में आयामों के साथ करते हैं, जो एक निश्चित दृष्टिकोण से मनाया जाता है। पाठक इस विषय के बारे में और जानना चाहता है:

होलोग्राफिक ब्रह्मांड कई मुद्दों के लिए स्पष्टीकरण प्रदान करता है। यह मानते हुए कि यह दृष्टिकोण सही है, दो-आयामी सतह और तीन-आयामी प्रतिनिधित्व के बीच क्या संबंध है? क्या एक साधारण होलोग्राम का एक उदाहरण इस विषय पर प्रतिबिंब के लिए उपयुक्त है?

हम होलोग्राम से मिले, लेकिन ज्यादातर लोग नहीं जानते कि वे कैसे निकलते हैं। उनके पीछे का विज्ञान वास्तव में अद्भुत है।



फ़ोटोग्राफ़ी एक साधारण बात है: आपको प्रकाश को उत्सर्जित करने या ऑब्जेक्ट द्वारा परावर्तित करने की आवश्यकता होती है, इसे लेंस के माध्यम से केंद्रित करें और इसे सपाट सतह पर कैप्चर करें। यह केवल फोटोग्राफी का काम नहीं करता है, बल्कि किसी भी समय आपकी आंखें भी होती हैं: आपकी आंख में एक लेंस प्रकाश को केंद्रित करता है, और इसके पीछे शंकु के साथ चिपक जाता है, यह मस्तिष्क को भेजता है जो प्रकाश को संसाधित करता है और एक छवि बनाता है।

लेकिन एक विशेष पायस और सुसंगत प्रकाश (उदाहरण के लिए, एक लेजर) का उपयोग करके, आप ऑब्जेक्ट के पूरे प्रकाश क्षेत्र का एक नक्शा बना सकते हैं, जो एक होलोग्राम है। आप घनत्व, बनावट, पारदर्शिता और अधिक सभी परिवर्तनों को सटीक रूप से रिकॉर्ड कर सकते हैं। यदि आप इस सपाट द्वि-आयामी मानचित्र को सही ढंग से उजागर करते हैं, तो यह तीन-आयामी जानकारी का पूरा सेट दिखाएगा जो आपके दृष्टिकोण से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन यह आश्चर्यजनक है कि यह किसी भी दृष्टिकोण के लिए ऐसा कर सकता है। एक धातु फिल्म पर मुद्रित होने के बाद, आपको एक साधारण होलोग्राम मिलता है।



हमारे द्वारा अनुभव किए गए ब्रह्मांड में, हमारे लिए तीन स्थानिक आयाम उपलब्ध हैं। लेकिन अगर ज्यादा हो तो क्या होगा? क्या हमारे त्रि-आयामी यूनिवर्स में वास्तविकता के बारे में चार या अधिक आयामों के साथ एन्कोडेड जानकारी हो सकती है कि एक नियमित होलोग्राम, एक दो-आयामी सतह, एक तीन-आयामी यूनिवर्स के बारे में पूरी जानकारी सेट करती है? यह पता चला है कि शायद - और इससे कुछ बहुत ही अजीब संभावनाएं पैदा होती हैं, लेकिन उनके पास समझने के लिए महत्वपूर्ण सीमाएं भी हैं।

यह विचार कि हमारा ब्रह्मांड एक होलोग्राम बन सकता है, स्ट्रिंग सिद्धांत से आया है। और स्ट्रिंग सिद्धांत धारणा से उत्पन्न हुआ - स्ट्रिंग मॉडल - जो कि प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और अन्य बैरियनों (और मेसन) के अंदर होने वाली मजबूत बातचीत की व्याख्या करता है, जिसमें एक समग्र संरचना होती है। सच है, उसने अर्थहीन भविष्यवाणियों का एक पूरा गुच्छा जारी किया जो प्रयोगों के अनुरूप नहीं है, उदाहरण के लिए, दो के बराबर एक स्पिन के साथ एक कण के अस्तित्व के बारे में। लेकिन लोगों ने देखा कि यदि आप प्लैंक स्केल तक ऊर्जा को बहुत मजबूती से खींचते हैं, तो स्ट्रिंग प्लेटफ़ॉर्म गुरुत्वाकर्षण के साथ-साथ सभी ज्ञात मूलभूत इंटरैक्शन को जोड़ सकता है - और इसलिए स्ट्रिंग सिद्धांत का जन्म हुआ। लेकिन भौतिकी के "पवित्र ग्रिल" को प्राप्त करने के इस प्रयास की ख़ासियत (या नुकसान, कैसे दिखना है) यह है कि इसे अतिरिक्त आयामों में काम करने की आवश्यकता है। तो सवाल उठता है - हमारे ब्रह्मांड को कैसे प्राप्त किया जाए, तीन स्थानिक आयामों के साथ, उनमें से एक बड़ी संख्या के साथ एक सिद्धांत? और स्ट्रिंग के कौन से सिद्धांत हैं, क्योंकि कई सही हो सकते हैं?



शायद स्ट्रिंग थ्योरी मॉडल के ये विविध संस्करण वास्तव में एक मौलिक सिद्धांत के अलग-अलग हिस्से हैं, जिन्हें एक अलग दृष्टिकोण से देखा जाता है। गणित में, दो समतुल्य प्रणालियों को दोहरी प्रणाली कहा जाता है, और होलोग्राम से संबंधित अप्रत्याशित खोजों में से एक यह बताता है कि कभी-कभी दो दोहरे प्रणालियों के आयामों की एक अलग संख्या होती है। भौतिक विज्ञानी इस खोज के बारे में बहुत खुश थे, क्योंकि 1997 में भौतिक विज्ञानी जुआन मुल्डेसेना ने एक "विज्ञापन / सीएफटी पत्राचार " का प्रस्ताव रखा, जिसमें सुझाव दिया गया कि तीन आयामों (और समय) के साथ हमारे ब्रह्मांड, कण कणों का वर्णन करने वाले क्वांटम क्षेत्र के सिद्धांतों और उनकी बातचीत के साथ, अंतरिक्ष-समय के लिए दोहरी है। गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम सिद्धांत में एक बड़ी भूमिका निभाते हुए बड़ी संख्या में आयाम ( एंटी-डी सिटर स्पेस ) के साथ।



अब तक, हमने जिन सभी द्वंद्वों की खोज की है, वे उच्च आयामों के अंतरिक्ष के गुणों और इसकी सीमाओं को आयामों की एक छोटी संख्या के साथ सहसंबंधित करते हैं: एक द्वारा माप में कमी। यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि क्या हम 10-आयामी स्ट्रिंग सिद्धांत से 3-आयामी यूनिवर्स में स्थानांतरित कर सकते हैं ताकि वे एक-दूसरे के लिए दोहरे हों। दो-आयामी होलोग्राम हम केवल तीन-आयामी जानकारी बनाते हैं। हम दो-आयामी होलोग्राम, या एक आयाम में तीन-आयामी ब्रह्मांड पर चार-आयामी जानकारी को एन्कोड नहीं कर सकते।



विभिन्न आयामों के साथ दो स्थानों के द्वंद्व की एक और दिलचस्प विशेषता सतह पर कम जानकारी है जो सतह से बंधे हुए पूरे स्थान के आयतन की तुलना में कम आयाम वाली है। इसलिए, यदि आप सतह पर होने वाली किसी भी चीज को माप सकते हैं, तो आप पता लगा सकते हैं कि वॉल्यूम के अंदर क्या चल रहा है। वॉल्यूम के एक हिस्से में क्या होता है वह किसी अन्य स्थान पर क्या होता है, से संबंधित हो सकता है और स्वतंत्र रूप से नहीं होता है। यह अजीब लग सकता है, लेकिन यहां यह क्वांटम उलझाव को याद करने के लायक है, और एक उलझी हुई प्रणाली के एक सदस्य के गुणों का माप तुरंत आपको दूसरे के बारे में जानकारी कैसे बताता है। यह संभव है कि होलोग्राम प्रकृति की इस विशेषता से जुड़ा हो।



द्वैत एक गणितीय तथ्य और एक पेचीदा शारीरिक संभावना है। क्या इससे हमारे ब्रह्मांड की गहरी समझ पैदा होगी? यह संभव है, लेकिन अभी तक हमें ठीक से पता नहीं है कि इसके परिणाम कितने दूर तक फैले हैं, और क्या यह हमारे लिए गेज थ्योरी से ऐसे प्रतिष्ठित क्वांटम गुरुत्व में परिवर्तन के लिए खुलेगा। लेकिन उम्मीद है। यदि ब्रह्मांड वास्तव में एक होलोग्राम बन जाता है, तो इसके ऐसे परिणाम होंगे!