แรงโน้มถ่วงมีการเชื่อมโยงทางทฤษฎีกับข้อมูลครั้งแรกในปี 1970 เมื่อ Stephen Hawking จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษและ Jacob Bekenstein ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเล็มตระหนักว่ามีความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งระหว่างอุณหพลศาสตร์ซึ่งเป็นการศึกษาการขนส่งความร้อน และหลุมดำ ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ เอนโทรปีของระบบ ซึ่งเป็นหน่วยวัดที่เกี่ยวข้องกับปริมาณข้อมูลที่เก็บไว้ ไม่สามารถลดลงได้เมื่อเวลาผ่านไป ฮอว์คิงแสดงให้เห็นว่าเพื่อให้เป็นเช่นนั้นจริง หลุมดำจะต้องเพิ่มเอนโทรปีของมันในปริมาณที่มากกว่าเอนโทรปีของวัตถุที่ตกลงไปในหลุม
Bekenstein คำนวณว่าเอนโทรปีของหลุมดำถูกกำหนด
โดยพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพ หรือขอบฟ้าเหตุการณ์ ไม่ใช่ปริมาตร ขอบฟ้าเหตุการณ์คือพื้นผิวจินตภาพที่ล้อมรอบหลุมดำและเป็นจุดที่ไม่มีวันหวนกลับ: เอนทิตีใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์หรือวงเครื่องสาย ที่เข้าใกล้หลุมมากกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์จะถึงวาระที่จะตก
ในปี 1990 นักวิทยาศาสตร์สองคนขยายแนวคิดนี้ไปสู่ “หลักการโฮโลแกรม” อย่างมาก ซึ่งระบุว่าปริมาณของพื้นที่สามารถอธิบายได้ทั้งหมดจากสิ่งที่เกิดขึ้นบนขอบเขตของมัน ผู้ได้รับรางวัลโนเบล Gerard ‘t Hooft จาก University of Utrecht ในเนเธอร์แลนด์เสนอแนวคิดนี้เป็นครั้งแรก นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ลีโอนาร์ด ซัสคินด์ ได้ให้คำอธิบายที่แม่นยำยิ่งขึ้นตามหลักการของทฤษฎีสตริง ซึ่งถือได้ว่าอนุภาคมูลฐานแต่ละอนุภาคสามารถแทนด้วยตัวอย่างเส้นเล็กที่สั่นไหวของเส้นเชือกในมิติ 9 หรือ 10 มิติ แทนที่จะเป็นสามแบบปกติ
การนำหลักการโฮโลกราฟิกไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความท้าทาย อาจเป็นเรื่องยากที่จะเชื่อมโยงทฤษฎีเกี่ยวกับปริมาตรของปริภูมิที่มีห้ามิติ กับทฤษฎีง่ายๆ ที่จินตนาการถึงเอกภพที่ถูกจำกัดไว้ที่ขอบเขตหรือพื้นผิวของปริมาตรนั้น ซึ่งเป็นเอกภพที่มีมิติน้อยกว่าหนึ่งมิติ แต่ในปี 1997 ฮวน มัลดาเซนา ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่สถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูงในพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ ได้ใช้ทฤษฎีสตริงเพื่อแสดงให้เห็นว่าในแบบจำลองหนึ่งๆ
มีความสอดคล้องกันแบบหนึ่งต่อหนึ่งอย่างแท้จริงระหว่างคำอธิบายของปริมาตรของพื้นที่ในปริภูมิที่สูงขึ้น
ทฤษฎีมิติที่รวมถึงแรงโน้มถ่วงและทฤษฎีมิติล่าง – ขอบเขตของพื้นที่นั้น – ซึ่งแรงโน้มถ่วงไม่มีบทบาท
พิจารณาพื้นผิวโฮโลแกรมที่โฮแกนเสนออีกครั้ง มันทำจากกระเบื้องที่แต่ละแผ่นมีความยาวประมาณ 10-35 เมตร เท่ากับหน่วยพื้นฐานที่เรียกว่าความยาวพลังค์ ซึ่งตั้งชื่อตามมักซ์ พลังค์ บิดาแห่งทฤษฎีควอนตัม ข้อมูลที่เข้ารหัสบนพื้นผิวจะสอดคล้องกับจำนวนกระเบื้องพลังค์ที่ปกคลุมพื้นผิวนั้น
ตามหลักการโฮโลแกรม ข้อมูลบนพื้นผิวต้องเหมือนกันทุกประการกับข้อมูลที่มีอยู่ในปริมาตร แต่นั่นอาจเป็นจริงได้ก็ต่อเมื่อปริมาตรมีเม็ดเกรนมากขึ้นหรือพร่ามัวกว่ากระเบื้องที่มีความยาวพลังค์บนพื้นผิว กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระเบื้องที่เติมปริมาตรนั้นใหญ่กว่ากระเบื้องบนพื้นผิวมาก อย่างมีประสิทธิภาพ ความไม่ชัดเจนของข้อมูลที่เข้ารหัสบนพื้นผิวจะขยายใหญ่ขึ้นภายในปริมาตรที่ล้อมรอบด้วยโฮโลแกรม
โฮแกนเรียกการขยายนี้ว่า “หลักความไม่แน่นอนของโฮโลแกรม” เขามองว่าหลักการนี้เป็นส่วนขยายของหลักการความไม่แน่นอนที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน แวร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก ในปี พ.ศ. 2470 ไฮเซนเบิร์กมีชื่อเสียงโด่งดังว่าตำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาคย่อยของอะตอมไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำในเวลาเดียวกัน
“ฉันคิดว่าโฮแกนต้องมองว่าตัวเองเป็นเหมือนไฮเซนเบิร์กในยุคสุดท้าย” เฮอร์ซ็อกกล่าว “เช่นเดียวกับที่ไฮเซนเบิร์กให้หลักการความไม่แน่นอนแก่เราโดยไม่มีทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมที่สมบูรณ์ Hogan ก็หวังว่าหลักการความไม่แน่นอนของโฮโลแกรมของเขาจะส่งผลที่สำคัญในทำนองเดียวกันในทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมเต็มรูปแบบ”
กระเบื้องขนาดใหญ่ขึ้นภายในปริมาตรนี้จะสังเกตเห็นได้เฉพาะในระยะห่างที่มากจากพื้นผิวโฮโลแกรมเท่านั้น Hogan กล่าว อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนที่สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของความยาวในสองทิศทางตั้งฉากที่ระยะทางไกลจากพื้นผิวอาจมีความอ่อนไหวต่อขีดจำกัดพื้นฐานของการเข้ารหัสข้อมูลนี้ เขากล่าว
นั่นน่าจะสร้างรอยยิ้มบนใบหน้าของนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามค้นพบและเข้าใจหน่วยที่เล็กที่สุดของกาลอวกาศ แต่ทุกคนไม่มั่นใจ
นักทฤษฎี Maldacena ตั้งข้อสังเกตว่า “ทฤษฎีเกี่ยวกับกาลอวกาศเชิงควอนตัม เช่น ทฤษฎีสตริง ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เคารพสมมาตรของกาลอวกาศ เช่น สมมาตรของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ” ในทางตรงกันข้าม เขากล่าวว่า ข้อเสนอของ Hogan ฝ่าฝืนหนึ่งในรากฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ กล่าวคือ ความยาว (และเวลา) ไม่ใช่ปริมาณสัมบูรณ์ แต่หดตัวหรือขยายตัวในลักษณะที่ความเร็วแสงมีค่าตัวเลขเท่ากันเสมอ โดยไม่คำนึงว่า ความเร็วของผู้สังเกต
โฮแกนยอมรับว่าทฤษฎีเสียงโฮโลแกรมของเขาละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษอย่างแท้จริง แต่เขาเสริมว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่ได้คำนึงถึงธรรมชาติของควอนตัมของกาลอวกาศ ความสมมาตรของแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่ยังไม่ทราบแน่ชัดบางส่วนมีแนวโน้มที่จะเข้ามาแทนที่แนวความคิดบางอย่างของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ซึ่งอาจพังทลายลงมาในระดับย่อยของอะตอมได้ เขากล่าวยืนยัน
เนื่องจากการละเมิดนี้ แบบจำลองของ Hogan จึงไม่สอดคล้องกับแนวคิดโฮโลแกรมในทฤษฎีสตริง Maldacena ยืนยัน “ดังนั้น การเรียกเสียงของเขาว่า ‘เสียงของโฮแกน’ จะแม่นยำกว่า” เขากล่าว
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
