Carl Hogan, físic de Fermilab, sobre la base del detector d'ones gravitacionals GEO 600, proposa que el nostre univers 3D pot ser un holograma

El 2008, l'astrofísic de partícules Carl Hogan, qui treballa en el Fermilab, va causar sensació amb una sorprenent proposta: l'univers 3D en el qual ens sembla que vivim no és més que un holograma. Ara ell està construint el rellotge més precís de tots els temps per mesurar, directament, si la nostra realitat és una il·lusió.

La idea que pot ser que l'espai-temps no sigui completament llis -com una imatge digital que mostra un pixelat cada vegada més gran com més la augmentat va ser proposada anteriorment per Stephen Hawking i altres. Una possible evidència d'aquest model va aparèixer l'any passat en un inexplicable 'soroll' que afecta l'experiment GEO600 a Alemanya, que busca les ones gravitatòries dels forats negres. Per Hogan, aquest soroll indica que l'experiment s'ha ensopegat amb el límit inferior de la resolució dels píxels de l'espai-temps.

La física dels forats negres, en la qual l'espai i el temps resulten comprimits, aporta una base per a les matemàtiques que demostren que pot ser que la tercera dimensió no existeixi. En aquest dibuix bidimensional de l'univers, el que percebem com una tercera dimensió seria, en realitat, una projecció del temps entrellaçat amb la profunditat. Si és cert, pot ser que la il·lusió només es mantingui fins que el nostre equipament arribi a ser prou sensible com per a trobar els seus límits.

"No es pot percebre a causa de que res viatja mai més ràpid que la llum ', diu Hogan. 'Aquesta visió hologràfica és com es veuria l'univers si un estigués sobre un fotó'.

No tots estan d'acord amb aquesta idea. Els seus fonaments estan conformats per matemàtiques en lloc de per dades pures, com és habitual en la física teòrica. I encara que un univers hologràfic podria respondre moltes preguntes sobre la física dels forats negres i altres paradoxes, entra en conflicte amb la geometria clàssica, que exigeix ​​un univers amb camins continus i llisos en l'espai-temps.

'Per això volem construir una màquina que doni el mesurament més sensitiva mai realitzada del propi espai-temps', comenta Hogan. 'Aquest és el holómetro'. El 2008, l'astrofísic de partícules Carl Hogan, qui treballa en el Fermilab, va causar sensació amb una sorprenent proposta: l'univers 3D en el qual ens sembla que vivim no és més que un holograma. Ara ell està construint el rellotge més precís de tots els temps per mesurar, directament, si la nostra realitat és una il·lusió.

'Per això volem construir una màquina que doni el mesurament més sensitiva mai realitzada del propi espai-temps', comenta Hogan. 'Aquest és el holómetro'.

El nom 'holómetro' es va utilitzar primer per un dispositiu de mesurament que va ser creat al segle XVII, un 'instrument per a prendre totes les mesures, tant en la Terra com en el cel'. Hogan va sentir que això encaixava bé amb la missió del seu 'interferòmetre hologràfic', que s'està desenvolupant en l'actualitat en el major laboratori de làser del Fermilab.

En un interferòmetre clàssic, desenvolupat originalment a la fi del 1800, un feix de làser en el buit impacta en un mirall al qual es coneix com a divisor de feix, que el divideix en dos. Els dos feixos viatgen en angles diferents al llarg de dos tubs de buit abans d'impactar a miralls al final i rebotar de tornada cap al divisor.

Com la llum en el buit viatja a velocitat constant, els dos feixos haurien d'arribar de tornada al mirall exactament al mateix temps, amb les seves ones sincronitzades per tornar a conformar un feix únic. Qualsevol vibració interferint canviarà molt lleugerament la freqüència de les ones sobre la distància recorreguda. En retornar al divisor, ja no estan sincronitzades.

Al holómetro, aquesta pèrdua de sincronització es veu com una agitació o vibració que representa moviments en el propi espai-temps, com el soroll blanc de la ràdio que arriba sobre un molt petit ample de banda.

El Fermilab s'està construint el rellotge més precís de tots els temps per mesurar, directament, si la nostra realitat és una il·lusió.

La precisió del holmetro vol dir que no ha de ser gran; 40 metres de longitud, noms una centsima part de la mida dels interfermetros que s'usen actualment per mesurar ones gravitatòries procedents de forats negres i supernoves. Però com que les freqüències de l'espai-temps que mesura són tan rpides, haur de ser ms precís en intervals de temps molt curts, set ordres de magnitud ms cal que qualsevol rellotge atmico existent.

Les sacsejades de l'espai-temps es produeixen milions de vegades per segon, mil vegades ms del que tu ot pot or, diu Aaron Chou, fsic experimental del Fermilab el laboratori est desenvolupant prototips del holmetro. A la matèria no li agrada agitar-se a aquesta velocitat. Podràs escoltar freqüències gravitatòries amb auriculars.

El truc principal, diu Chou, és demostrar que les vibracions no vénen de l'instrument. Usant una tecnologia similar a la dels auriculars que cancel·len sorolls, els sensors externs de l'instrument detecten les vibracions i sacsegen el mirall a la mateixa freqüència, per cancel·lar-les. Tota agitaci que quedi a major freqüència, proposen els investigadors, ser prova de la difusió de l'espai-temps.

El raig lser del detector d'ones gravitacionals GEO 600 noms pot veure amb un dispositiu especial.

Amb llargs braços al holmetro, estem augmentant la incertesa de l'espai-temps, assenyala Chou. A l'equip de Hogan li agradava tant la idea del holmetro que van decidir construir dues. Situats un sobre l'altre, els instruments poden confirmar els mesuraments mútuament.

Aquest mes, en haver aconseguit construir un prototip d'1 metre del braç de 40 metres, soldarn les parts del primer dels braços de buit. Hogan espera començar a registrar dades l'any que ve. La gent que tracta de conformar la realitat no té dades, noms un munt de belles matemtiques, diu Hogan . Espero que això els d alguna cosa amb el que treballar.