علمي

ما هو العالم الهولوغرافي والنظريات المتعلقة به

تقترح الدراسات النظرية للثقوب السوداء أن كوننا يمكن أن يكون صورة ثلاثية الأبعاد عملاقة – وهو مفهوم يسمىالعالم الهولوغرافي” سيذكر. يمكن لهذه الفكرة الغريبة أن تفسر كل شيء من التخاطر إلى تجارب الخروج من الجسد. لكن هل مثل هذا الشيء ممكن؟ هل حياتنا محددة وذات مغزى في صورة ثلاثية الأبعاد؟

العالم الهولوغرافي

يعتقد بعض علماء الفيزياء في الواقع أن الكون الذي نعيش فيه قد يكون صورة ثلاثية الأبعاد عملاقة.

ينص مبدأ العالم الهولوغرافي على أنه على عكس ما يبدو ، فإن عالمنا ليس ثلاثي الأبعاد وربما له بعدين فقط. في هذه الحالة ، تحتوي بعض الأسطح البعيدة ثنائية الأبعاد على جميع البيانات اللازمة لوصف كوننا بشكل كامل – وتقريبًا مثل الصورة المجسمة ، فإن هذه البيانات هي ثلاثي الأبعاد لوحظ. يمكن مقارنة هذه الحالة بالأحرف التي تظهر على شاشة التلفزيون. نراهم على سطح مستو لكن يبدو أن لديهم عمق.

في هذه الحالة ، كل ما نراه في هذا العالم مصنوع من “معلومة“يسمى ، تمامًا مثل البتات والبايتات التي يتم ضغطها على قرص مضغوط لتشفير ، على سبيل المثال ، قطعة موسيقية. يمكن أيضًا ترميز عالمنا بهذه الطريقة ، وهذا بالضبط ما نراه من حولنا في ثلاثة أبعاد.

ومع ذلك ، فإن مفهوم المعلومات عام للغاية. عندما نتحدث عن أجهزة الكمبيوتر ، فإننا نفكر في وحدات البايت والبايت والميجابايت وما إلى ذلك. على سبيل المثال ، في الفيزياء ، يمكن أن تكون المعلومات هي موضع وسرعة الكائن الذي تم فحصه.

للوهلة الأولى ، قد تبدو هذه النظرية سخيفة وعديمة القيمة. ولكن عندما يحلل الفيزيائيون هذا في مشاكلهم ويستخدمونه في حساباتهم ، يصبح حل جميع أنواع المشاكل الفيزيائية الكبيرة – مثل طبيعة الثقوب السوداء والتوفيق بين الجاذبية وميكانيكا الكم – أسهل بكثير. باختصار ، تبدو قوانين الفيزياء أكثر منطقية عند كتابتها في بعدين.

يقترح مبدأ الكون الهولوغرافي أننا نعيش في واقع محاكاة (هذه الفكرة تختلف عن الفرضية التي نعيشها في محاكاة حاسوبية). تدعي هذه الفكرة أساسًا أن عالمنا المادي ليس أكثر من وهم عميق. يتم توفير هذا الوهم في الواقع من خلال أدمغتنا ، حيث تقوم مجالات الطاقة بفك تشفير العالم الذي يبدو ثلاثي الأبعاد.

بمعنى أكثر نظرية ، تقترح هذه النظرية أنه يمكن النظر إلى الكون بأكمله على أنه بنية معلومات ثنائية الأبعاد تبدو ثلاثية الأبعاد في الأفق الكوني.تلوين” كان

هذه الفكرة منذ عقود من قبلليونارد سسكيند“فيزيائي جامعي”ستانفورد” رفع. “ديفيد بوم” مؤلف “الكون الأنيقهو معجب آخر بهذه النظرية. هذه الفكرة ، التي كان لها الكثير من المعارضين حتى الآن – لأنه لا يمكن إثباتها بشكل مباشر بأي دليل – تنبع من مفارقتين حول الثقوب السوداء.

اهده لب  قد تشكل "النقاط الزرقاء الباهتة" مثل الأرض 1٪ فقط من العوالم الصالحة للسكن

يتم فقد معلومات الثقب الأسود!

في عام 1974 ، الفيزيائي البريطانيستيفن هوكينجاكتشفوا أن الثقوب السوداء تصدر كميات صغيرة من الإشعاع بمرور الوقت ، على عكس ما كان يُعتقد منذ فترة طويلة. أدت هذه الفكرة إلى ظهور مفهوم يُعرف باسم مشكلة فقدان معلومات الثقب الأسود – وهو مفهوم قمنا بتغطيته بالكامل في مقالتنا حول الثقوب السوداء. حتى الآن ، يعتقد العلماء أنه لا يمكن تدمير المعلومات المادية. وذكروا أن جميع الجسيمات إما تحتفظ بشكلها الأصلي أو ، في حالة التغيير ، تصبح بحيث يمكن الاستدلال على حالتها الأولية من حالتها النهائية.

لفهم ما قيل بشكل أفضل ، فكر في مجموعة من الحقائق المسجلة على ورقة (وثائق). عندما نقوم بتمزيق هذه الورقة إلى قطع صغيرة ، فإن المعلومات الموجودة على كل قطعة من الورق لا تزال موجودة – بمعنى آخر ، لا تختفي المعلومات. إذا كان لدينا ما يكفي من الوقت ، فيمكننا لصق كل قطع الورق معًا مرة أخرى لقراءة ما هو مكتوب عليها في الأصل. يعتقد العلماء أن الشيء نفسه ينطبق على الجسيمات.

ولكن ها هي المشكلة: إذا اختفى الثقب الأسود ، فمن المرجح أن تختفي المعلومات الموجودة في أي جسم ابتلعه الثقب الأسود منذ سنوات.

حل لهذه المشكلة عن طريقساسكيند“والفيزيائي الهولندي”جيرارد هوفتتم تقديمه في منتصف التسعينيات. وذكروا أنه عندما يتم سحب جسم ما إلى ثقب أسود ، فإنه يترك نوعًا من البصمة ثنائية الأبعاد التي يتم ترميزها في أفق الحدث للثقب الأسود. بعد ذلك ، عندما يتم إطلاق الإشعاع المذكور من الثقب الأسود ، فإن تأثير هذه البيانات منتشر في الكون ، وبالتالي لا تضيع معلومات الكتلة الساقطة داخل الثقب الأسود.

أظهرت الحسابات أنه لوصف أي جسم ثلاثي الأبعاد يقع في ثقب أسود بشكل كامل ، لا يمكن تخزين المعلومات إلا على سطح ثنائي الأبعاد. هذا هو المكان الذي ترسخت فيه فكرة الهولوغرام والكون الهولوغرافي – قطعة فيلم ثنائية الأبعاد يمكنها تشفير جميع المعلومات الخاصة بمنطقة ثلاثية الأبعاد من الفضاء.

الانتروبيا والكون الهولوغرافي

الفكرة الثانية التي عززت الاعتقاد بأن الكون هو الهولوغرافي هي مفهوم الانتروبيا – بتعبير أدق ، مشكلة حساب كمية الانتروبيا في الثقب الأسود ، أي مقدار الفوضى والعشوائية بين جسيماتها. “يعقوب بيكينشتاينفي سبعينيات القرن الماضي ، حسب أن إنتروبيا الثقب الأسود محدودة ، وهذا الحد يتناسب مع المنطقة ثنائية الأبعاد لأفق حدث الثقب الأسود.

خوان مالداسيناقال الفيزيائي الأرجنتيني الذي يدرس الكون الهولوغرافي: “بالنسبة للأنظمة العادية ، فإن الانتروبيا تتناسب مع الحجم وليس المساحة”. بدراسة نتائج Bekenstein و Maldacina ، وجد العلماء أن شيئًا مشابهًا لجسم ثلاثي الأبعاد – ثقب أسود – يمكن وصفه على الأرجح باستخدام بعدين.

من الثقوب السوداء إلى الكون كله

الآن السؤال الذي يطرح نفسه ، كيف امتدت فكرة الثقوب السوداء هذه إلى الكون كله؟ على الرغم من أن ما تم اقتراحه حتى الآن لا يمكن أن يكون سببًا موثوقًا وصالحًا لكون الثقب الأسود ثلاثي الأبعاد ، فقد وجد الفيزيائيون أن النظر إلى الكون كله على أنه كائن ثنائي الأبعاد “يبدو” ثلاثي الأبعاد قد يساعد في حل بعض المشاكل العميقة في الفيزياء النظرية بطيئة – سواء كنت تتحدث عن ثقب أسود أو كوكب أو الكون بأكمله ، فإن الرياضيات تستجيب بنفس القدر.

اهده لب  قام أقوى تلسكوب شمسي في العالم بتسجيل صور + صور جديدة ومذهلة

ميكانيكا الكم والنسبية العامة

كما قلنا ، يعتقد العلماء أن مبدأ الكون الهولوغرافي قادر على ذلك نظرية ميكانيكا الكم للتصالح مع نظرية الجاذبية. يعتبر الجمع بين هاتين النظريتين من أصعب المشاكل في عالم الفيزياء. تُستخدم نظرية ميكانيكا الكم لوصف الأشياء الموجودة على نطاق صغير جدًا – الذرات. في حين نظرية النسبية العامة يتم استخدامه لوصف الجاذبية والكون على نطاق واسع.

في الواقع ، علماء الفيزياء غير راضين عن وجود نظريتين مختلفتين لوصف كل جانب من جوانب الكون. إنهم يبحثون عن نظرية واحدة موحدة تشمل كليهما ، وهذه مهمة صعبة للغاية. ومع ذلك ، يبدو أن مبدأ التصوير المجسم يمكن أن يساعدهم في حل هذا اللغز.

كما قلنا ، يعتقد البعض الآخر أن هذه الفكرة يمكن أن تشرح التخاطر والتجارب الروحية البشرية خارج الجسد. هذه الأفكار جذابة ويمكن أن يكون لها معجبين خاصين بها ، ولكن في الخطوة الأولى ، من الضروري أن تكون قادرًا على إثبات هذه الفكرة بطريقة رسمية وعلمية ، من أجل الانتقال أخيرًا إلى تطبيقاتها.

إثبات أن العالم ثلاثي الأبعاد

كما تعلم ، يجب إثبات كل ادعاء في العلم ليتم قبوله من قبل المجتمع العلمي وعامة الناس. العالم الهولوغرافي ليس استثناء من هذه القاعدة. يبدأ أفضل نوع من الإثبات ببعض التنبؤات القابلة للاختبار التي قدمتها النظرية الثلاثية الأبعاد. يمكن لعلماء الفيزياء التجريبية بعد ذلك جمع الأدلة لمعرفة ما إذا كانت هذه التجارب تتطابق مع التنبؤ. على سبيل المثال ، تنبأت نظرية الانفجار العظيم بأننا قد نجد شكلاً من أشكال الطاقة المتبقية من التوسع الهائل للكون منذ 13.8 مليار سنة – في الستينيات ، اكتشف علماء الفلك “إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف“أصبح

حاليًا ، لا يوجد اختبار متفق عليه عالميًا يوفر دليلًا قويًا على هذه الفكرة. ومع ذلك ، يعتقد بعض الفيزيائيين أن مبدأ التصوير المجسم يتنبأ بوجود حد لكمية المعلومات التي يمكن أن يحتويها الزمكان لأن الزمكان الذي يبدو أنه ثلاثي الأبعاد يتم ترميزه بكميات محدودة من المعلومات ثنائية الأبعاد.

يستخدم بعض العلماء أداة تسمىهولوموتور” أو “هولوموتر»للبحث عن نوع من الالتفاف – هدفهم هو التحقق مما إذا كان هناك حد أساسي لكمية المعلومات الموجودة في الزمكان نفسه ، على المستوى دون المجهري الصغير جدًا. إنهم يعتقدون أنه إذا تمكنوا من إثبات أن هناك حدًا بهذه الطريقة ، فيمكنهم تقديم دليل على الكون الهولوغرافي.

اهده لب  جمع الصخور المريخية التي يمكن أن تثبت وجود حياة فضائية

يرفض بعض الفيزيائيين الآخرين فرضية هذه التجربة ويقولون إن هذه التجربة لا يمكن أن تقدم أي دليل لإثبات أن الكون ثلاثي الأبعاد.

العالم المجسم والحياة اليومية!

لنفترض أن عالمنا هو صورة ثلاثية الأبعاد وأننا نعيش في عالم ثلاثي الأبعاد. ما هو تأثير هذه القضية على حياتنا اليومية؟ للإجابة على هذا السؤال ، نحتاج إلى فحص قوانين الفيزياء على مستوى الحياة اليومية.

يعتقد العلماء أن قوانين الفيزياء لا تتغير بشكل كبير في هذه الحالة. بتعبير أدق ، يظهر منزلك وجسمك وسيارتك وكل شيء آخر تملكه في ثلاثة أبعاد – على عكس العيش في عالم ثلاثي الأبعاد ، وهو ثنائي الأبعاد – وبالتالي فإن الإجابة على هذا السؤال هي أن العالم هو الهولوغرافيك له تأثير ضئيل على الحياة اليومية. نحن البشر على الأرض.

ولكن بنظرة أعمق ، نجد أن هذا الاكتشاف يحول وجودنا إلى مستوى عميق. في الحياة اليومية ، ليس من المهم أن عالمنا 13.8 مليار سنة لها عمر وربما بدأ في ظل توسع مفاجئ وعنيف من نقطة مادة مضغوطة – تسمى نظرية.الانفجار العظيم” أو “الانفجار العظيم” معروف . لكن اكتشاف الانفجار العظيم له أهمية كبيرة في فهمنا الحالي لتاريخ الكون ومكاننا فيه.

وبالمثل ، فإن المبادئ الغريبة لميكانيكا الكم – مثل التشابك – ليست قادرة حقًا على تغيير حياتنا اليومية – بينما يمكننا تطوير العلم والتكنولوجيا من خلال فهمهما بشكل صحيح. في الواقع ، نحن غير قادرين على رؤية الذرات ودراسة الأحداث بينهما. لكن يمكنهم إخبارنا بأشياء غير متوقعة عن الطبيعة الأساسية للكون.

لن يكون لإثبات مبدأ التصوير المجسم أي تأثير تقريبًا على حياتنا. نمضي في حياتنا الطبيعية – هذه المرة مدركين أن الكون ثلاثي الأبعاد – لكن هذا الاكتشاف بمثابة خطوة مهمة نحو الفهم الكامل لقوانين الفيزياء.

الأسئلة المتداولة من المستخدمين

ما هو المقصود بالعالم الهولوغرافي؟

وفقًا لهذا المبدأ ، وعلى عكس ما يبدو ، فإن عالمنا ليس ثلاثي الأبعاد وربما له بعدين فقط. في هذه الحالة ، تحتوي بعض الأسطح البعيدة ثنائية الأبعاد على جميع البيانات اللازمة لوصف كوننا بشكل كامل – وتقريبًا مثل الصورة المجسمة ، فإن هذه البيانات هي ثلاثي الأبعاد لوحظ. يُطلق على العالم الموصوف في هذا الاعتقاد اسم العالم الهولوغرافي.

كيف تثبت أن الكون هو الهولوغرافيك؟

هناك العديد من الأساليب في عالم العلم التي يحاول الباحثون إثبات أن الكون هو الهولوغرافيك. الطريقة الأكثر شيوعًا لاستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية في إيجاد الثقوب السوداء في الكون الهولوغرافي. يتوافق هذا العالم مع المبادئ الأساسية لنظرية الأوتار ويمكن استنتاج مفاهيم الجاذبية الكمومية منها.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى