Holografi kullanılarak düşük boyutlu madde alanı teorisine dayalı erken evrendeki yoğunluk dalgalanması korelasyonlarının hesaplanmasına ilişkin kavramsal diyagram. Kredi: KyotoU/Yasuaki Hikida
Görmek, inanmaktan daha fazlasıdır: Holografi, erken evrenimizi anlamamıza yardımcı olur.
Kyoto Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, daha yüksek boyutların kullanımını araştırıyor erken evrendeki yerçekimini açıklamak için de Sitter uzayında. Dalgalanmalar arasındaki korelasyon fonksiyonlarını hesaplamak için bir yöntem geliştirerek, Einstein’ın genel görelilik teorisi ile kuantum mekaniği arasındaki boşluğu kapatmayı hedefliyorlar. Bu, potansiyel olarak süper sicim teorisini doğrulayabilir ve erken evrendeki ince değişiklikler hakkında pratik hesaplamalar sağlayabilir. Başlangıçta üç boyutlu bir evrende test edilmiş olsa da, analiz gerçek dünya uygulamaları için dört boyutlu bir evrene genişletilebilir.
Daha fazla araca sahip olmak yardımcı olur; doğru araçlara sahip olmak daha iyidir. Birden çok boyuttan yararlanmak, yalnızca bilim kurguda değil, fizikte de zor sorunları basitleştirebilir ve birbiriyle çelişen teorileri birbirine bağlayabilir.
Örneğin, Einstein’ın genel görelilik kuramı; gezegensel veya diğer büyük nesneler — yerçekiminin çoğu durumda nasıl çalıştığını açıklar. Ancak teori, kara deliklerde ve kozmik ilkel çorbalarda bulunanlar gibi aşırı koşullar altında çöker.
Süper sicim teorisi olarak bilinen bir yaklaşım, Einstein’ın teorisi ile kuantum mekaniği arasında köprü kurmaya yardımcı olmak için başka bir boyutu kullanabilir ve bunların çoğunu çözebilir. problemler. Ancak bu öneriyi desteklemek için gerekli kanıtlar eksiktir.
Şimdi, Kyoto Üniversitesi liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, genişleyen erken evrendeki yerçekimini açıklamak için daha yüksek bir boyuta başvurmak üzere de Sitter uzayını araştırıyor. Holografiden yararlanarak genişleyen evrendeki dalgalanmalar arasındaki korelasyon fonksiyonlarını hesaplamak için somut bir yöntem geliştirdiler.
“Metodumuzun kuantum yerçekimi ile uğraşırken beklediğimizden daha genel olarak uygulanabileceğini fark ettik.” Yukawa Teorik Fizik Enstitüsü’nden Yasuaki Hikida.
Hollandalı astronom Willem de Sitter’in teorik modelleri, uzayı Einstein’ın genel görelilik teorisine uyan bir şekilde tanımlar; pozitif kozmolojik sabit, uzayın genişlemesini açıklar. evren.
Anti-de Sitter uzayında yerçekimiyle başa çıkmak için mevcut yöntemlerden başlayarak, Hikida’nın ekibi, evren hakkında zaten bilinenleri daha kesin bir şekilde açıklamak için de Sitter uzayını genişleterek çalışacak şekilde onları yeniden şekillendirdi.
“Şu anda analizimizi kozmolojik entropi ve kuantum yerçekimi etkilerini araştırmak üzere genişletiyoruz” diye ekliyor Hikida.
Ekibin hesaplamaları yalnızca üç boyutlu bir evreni bir test durumu olarak kabul etse de, analiz kolaylıkla gerçek dünyamızdan bilgi çıkarılmasına izin verecek şekilde dört boyutlu bir evrene genişletildi.
“Yaklaşımımız muhtemelen süper sicim teorisini doğrulamaya katkıda bulunuyor ve dünyamızın dokusunda dalgalanan ince değişiklikler hakkında pratik hesaplamalara izin veriyor. erken evren.”
Referans: “Three-Dimensional de Sitter Holography and Bulk Correlators at Late Time”, Heng-Yu Chen ve Yasuaki Hikida, 3 Ağustos 2022, Physical Review Letters.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.129.061601
Finansman: JSPSGrant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)”Extreme Universe