Это – классическая история проигравшего: Работая в вышедшем из употребления тоннеле с несколькими лазерами и несколькими зеркалами, мужественная полоса физиков выдумала способ проверить одну из самых диких идей в теоретической физике — понятие от почти непостижимой сферы «теории струн», что наша вселенная может походить на огромную голограмму. Однако наука не потворствует сентиментальным фаворитам. После лет исследования ткани пространства-времени для сигнала «голографического принципа», исследователей в Ферми Национальная Лаборатория Акселератора (Fermilab) в Батавии, Иллинойс, подошла пустая, как они сообщат завтра в лаборатории.Пустой результат не удивит много людей, поскольку некоторые изобретатели принципа жаловались, что эксперимент, Fermilab Holometer за $2,5 миллиона, не мог проверить его.
Но Янбеи Чен, теоретик в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, говорит, что эксперимент и его изобретатель, теоретик Fermilab Крэйг Хогэн, заслуживают некоторого кредита на попытку. «По крайней мере, он прилагает некоторое усилие для создания экспериментального испытания», говорит Чен. «Я думаю, что мы должны сделать больше из этого, и если теоретики вереницы жалуются, что это не проверяет то, что они делают, ну, в общем, они могут придумать свои собственные испытания».Голографический принцип возникает из теоретического исследования черных дыр, сферических регионов, где сила тяжести так интенсивна, что даже свет не может убежать. Теоретики поняли, что черная дыра имеет сумму беспорядка или энтропию, которая пропорциональна ее площади поверхности.
Поскольку энтропия связана с информационным содержанием, некоторые теоретики предположили, что связь информационной области могла бы быть расширена на любой должным образом определенный объем пространства и времени или пространство-время. Таким образом, грубо говоря, максимальная сумма информации, содержавшейся в 3D регионе пространства, была бы пропорциональна своя 2D площадь поверхности.
Вселенная тогда работала бы немного как голограмма, в которой 2D образец отлавливает 3D изображение.Если это правда, принцип мог бы вести теоретиков вереницы в их великих поисках для объединения теорий силы тяжести и квантовой механики. И это подразумевало бы, скорее удивительно, что общая сумма информации в заметной вселенной конечна.В 2009 Хоган выдумал способ проверить идею.
Одним путем голографический принцип мог бы появиться, он рассуждал, то, если координаты в различных направлениях — вниз, отправьте назад, оставленный праву — повинуются кванту механическое отношение неуверенности немного как известный принцип неуверенности Гейзенберга, заявляющий, что Вы не можете одновременно знать и положение и импульс частицы, такой как электрон. Если так, тогда должно быть невозможно точно определить 3D положение, по крайней мере в очень мелких масштабах 10-35 метров.Хоган полагал, что он мог определить результат с помощью L-образных оптических устройств, известных как интерферометры, в которых лазерный свет используется для измерения относительной длины двух рук устройства к в части ширины атома.
Если бы было невозможно точно определить положение, то «голографический шум» должен заставить вывод интерферометра покачиваться в частоте миллионов циклов в секунду, спорил он. Если бы два интерферометра были помещены вплотную, то они испытали бы отличные объемы пространства-времени, и их голографический шум был бы некоррелированым.
Но если бы они были расположены одна внутренняя часть другой, то интерферометры исследовали бы тот же объем пространства-времени, и голографический шум будет коррелироваться. И если интерферометры были достаточно большими, что коррелируемый голографический шум должен быть эффективно усилен к заметным весам.Теперь, Хоган, экспериментатор Fermilab Аарон Чоу и коллеги сделали измерение с интерферометрами с 39 длинными руками метра. К сожалению для них они не находят доказательств голографического шума. «Корреляция, которую Вы приписали бы новым результатам физики, не замечена», говорит Ли Маккаллер, аспирант в Чикагском университете в Иллинойсе, который представит результат в разговоре в лаборатории.
Что пустые средства результата остаются неясными, как бы то ни было. Чен говорит, что полностью никогда не понимал ни точно как эксперимент работает, ни теория Хогана того, как голографический принцип происходит. То, что действительно необходимо, является своего рода общим анализом того, какие типы теорий эксперимент может и не может проверить, говорит он.
Со своей стороны, Хоган говорит, что эксперимент достиг чувствительности, к которой это стремилось, показывая, что метод имеет потенциал для создания дальнейших измерений. «Для меня большие новости – то, что у нас есть метод для измерения пространства-времени на этом уровне», говорит он.Фактически, он говорит, holometer может повторно формироваться, чтобы не искать врожденную неуверенность в положениях, а скорее для колебания в угловой ориентации в пространстве-времени — в его представлении другой возможный признак голографического шума.
Возможно, проигравшие все еще имеют возможность, в конце концов.