Principi hologràfic

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El principi hologràfic és una conjectura especulativa sobre les teories de la gravetat quàntiques, proposades per Gerard 't'Hooft i millorades i promogudes per Leonard Susskind demandant que tota la informació continguda en un volum d'espai es pot representar per una teoria que visca en el límit d'eixa regió. És a dir, si tens una habitació, pots modelar tots els esdeveniments dins d'eixe lloc creant una teoria que considere només què succeïx en les parets de l'habitació. El principi hologràfic també indica que com a màxim hi ha un grau de llibertat (o d’1 constant de Boltzmann k unitat d'entropia màxima) per a cada una de les quatre àrees de Planck en eixa teoria.

Raons del principi hologràfic[modifica | modifica el codi]

Donada qualsevol regió finita i compacta de l'espai (per exemple una esfera), esta regió contindrà la matèria i l'energia dins d'ella. Si esta energia sobrepassa una densitat crítica, llavors la regió s'afona en un forat negre.

Un forat negre es coneix teòricament per tenir una entropia [1] que és directament proporcional a la superfície de l'àrea del seu horitzó. Els forats negres són objectes d'entropia màxima [2], de manera que l'entropia continguda en una regió donada de l'espai no pot ser més gran que l'entropia del forat negre més gran que pot cabre en eixe volum.

Un horitzó del forat negre inclou un volum, i forats negres més massius tenen horitzons més grans i inclouen volums més grans. El forat negre més massiu que pot cabre en una regió donada és el que horitzó correspon exactament al límit de la regió donada.

Major massa exigix major entropia. Per tant el límit màxim d'entropia per a qualsevol regió ordinària de l'espai és directament proporcional a la superfície de l'àrea de la regió, no al seu volum. Açò no és intuïtiu per als físics perquè l'entropia és una variable extensiva, sent directament proporcionals a la massa, que és proporcional al volum (tota la resta és igual, inclosa la densitat de la massa).

Si l'entropia d'una massa ordinària (no sols forats negres) és també proporcional a l'àrea, llavors esta implica que el volum en si mateix és d'alguna manera il·lusori: que la massa ocupa àrea, no volum, i així que l'univers és realment un holograma que és isomorf a la informació "inscripta" en els seus límits [3].

Límit de densitat informativa[modifica | modifica el codi]

L'entropia, si és considerada com a informació, es pot mesurar en última instància en bits o nats. Un nat correspon a prop de 1.44 bits, i 1 nat correspon a quatre àrees de Planck [3]. La quantitat total de bits es relaciona amb els graus de llibertat totals de la matèria/energia. Els bits mateixos codificarien la informació sobre els estats que eixa matèria/energia està ocupant.

En un volum donat, hi ha un límit superior a la densitat de la informació sobre el lloc de totes les partícules que componguen la matèria en eixe volum. Suggerint que la matèria en si mateixa no es pot subdividir infinites vegades; ha d'haver-hi un últim nivell de partícules fonamentals, és a dir, sent una partícula integrada per subpartícules, llavors els graus de llibertat de la partícula serien el producte de tots els graus de llibertat dels seus subpartícules; si estes subpartícules també estan dividides en subpartícules, i així successivament indefinidament, llavors els graus de llibertat de la partícula original han de ser infinits, violant el límit màxim de la densitat de l'entropia. El principi hologràfic implica així que les subdivisions han de parar en un cert nivell, i que la partícula fonamental és un bit (1 o 0) de la informació. La realització més rigorosa del principi hologràfic és la correspondència d'AdS/CFT de Juan Maldacena.

Variacions del principi hologràfic[modifica | modifica el codi]

Hi ha variacions del principi hologràfic conegut com els principis hologràfics forts i dèbils.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]