dinsdag, januari 20, 2009

Wij zijn een hologram

Hologrammen vind je overal. Op je bankpasje, concertkaartje en creditcard bijvoorbeeld. En er wordt gesleuteld aan holografische televisie. Hologrammen zijn plat, maar er ontstaan ruimtelijke voorstellingen als licht er op valt. Nu denken sommige wetenschappers dat ons universum, dus ook wij, een hologram is.

Dit zou betekenen dat ons universum in essentie een plat vlak is, maar dat op een of andere manier de illusie van ruimte wordt gecreëerd. De eerste aanwijzing hiervoor kwam aan het licht toen wetenschappers wilden weten of informatie behouden blijft als het verdwijnt in een zwart gat. Er is zoiets als een wet van behoud van informatie. Maar een zwart gat slorpt alle materie in zich op en wat blijft er dan over van de informatie die die materie representeerde? Wat als je harde schijf in een zwart gat verdwijnt?

Nu blijkt de entropie van een zwart gat, zeg maar de hoeveelheid informatie dat is opgeslorpt, overeenkomt met de oppervlakte van zijn waarnemingshorizon (een denkbeeldige grens waar voorbij niets meer kan ontsnappen aan het zwarte gat). Met andere woorden, alle informatie van driedimensionale voorwerpen is uiteindelijk gecodeerd in een tweedimensionaal vlak.

Een tweede aanwijzing komt van een apparaat dat zwaartekrachtsgolven kan detecteren. Dit apparaatje creëert een laserstraal, dat zich splitst in tweeën, om even later weer bij elkaar te komen. Als de baan van de twee stralen verstoord wordt (omdat er toevallig een zwaartekrachtsgolf langs kwam bijvoorbeeld), zal de ene straal de andere straal kunnen uitdoven wanneer ze weer versmelten (omdat licht een golfverschijnsel is en een golf van de ene straal terecht kan komen bij een dal van de andere). Dit levert een uiterst precies meetinstrument op dat verstoringen van de ruimte kan detecteren kleiner dan de diameter van een proton.

Zou het apparaatje nog veel preciezer zijn en nog veel kleinere gebieden zou kunnen meten, dan wordt algemeen aangenomen dat er ruis zal ontstaan, omdat op heel kleine schaal (de Planck-lengte) onze werkelijkheid verandert in een chaotisch patroon, vergelijkbaar met de pixels van een krantenfoto.

Nu blijkt dat al op veel grotere schaal ruis ontstaat in dergelijke zwaartekrachtsdetectoren. Dat kan verklaart worden door de hologramhypothese. Door een driedimensionale projectie van een plat vlak wordt alles extreem uitvergroot, inclusief de kleinste chaotische gebiedjes. Dat kan betekenen dat dit chaotische gebied detecteerbaar wordt voor een zwaartekrachtsdetector, vandaar wellicht de waargenomen ruis.

Over een jaar weten we meer want zolang heeft men nodig om te ontdekken waar precies de ruis vandaan komt.

Labels: ,