Идея о том, что Вселенная может быть гигантской голограммой — двухмерной реальностью, которая только кажется трехмерной, — уже давно витала в научном сообществе. Не так давно команда австрийских исследователей сделала математические расчеты, чтобы доказать, что такой сценарий не настолько неправдоподобен, как кажется. Результаты расчетов были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Гипотеза о том, что наша вселенная — трехмерная проекция на плоской поверхности в космическом пространстве, — восходит к голографическому принципу. Согласно концепции, изложенной в 1990-х гг. физиками Герардом ’т Хоофтом и Леонардом Сасскиндом, вся информация, необходимая для полного описания области космоса, может быть закодирована в двух измерениях.
Чтобы доказать такое смелое предположение, требуется, чтобы существовало явление, чья физика описывалась бы и квантовой теории поля, и в теории квантовой гравитации плоского пространства, а соответствующие расчеты были верны.
В ходе недавнего исследования ученые подсчитали натуральные показатели энтропии квантовой запутанности — зацепления между молекулами (процесса связывания частиц и их воздействия друг на друга) в квантовой системе — и обнаружили, что значение энтропии запутанности было одним и тем же и в квантовой гравитации плоского пространства, и в двумерной квантовой теории поля.
Это значит, что голографический принцип применим к нашей Вселенной, которая, следовательно, теоретически может быть гигантской голограммой.
Читать полностью: ГИСМЕТЕО
От редакции
Мы наблюдаем за происходящим – и в этом суть наших исследований. Мы наблюдаем, собираем данные и из них составляем систему научных знаний. Кроме того, мы используем свои скромные возможности по воздействию на те или иные явления и состояния неживой, растительной, животной и человеческой природы – и наблюдаем реакцию, которая тоже позволяет что-то понять. Даже если абстрагироваться от того, что все наши наблюдения и исследования базируются на собственном субъективном восприятии, все равно итоговые сведения, в сущности, дают нам немногое. Ведь они почерпнуты пятью нашими ограниченными органами чувств. Изучая представителей флоры и фауны, мы видим границы диапазона их восприятия, но и эти оценки сомнительны – ведь мы опять-таки сравниваем их с собой, а не с настоящим эталоном. Наше трехмерное видение, наш пульс, отмеряющий мгновения, движение небесных тел, отмеряющее сутки, геологические периоды и возраст Вселенной, – всё это очень субъективные показатели.
Чудо Вселенной
В 1966 году астроном Карл Саган заявил, что есть два важных критерия существования внеземной жизни. Должна быть правильная звезда, и пригодная для жизни планета должна находиться на правильном расстоянии от нее. Учитывая то, что во вселенной примерно октиллион планет (это единица с 24 нулями), пригодных для жизни планет в ней должно быть около септиллиона (единица с 21 нулем).
С такими великолепными шансами на успех запущенная в 1960-е годы коллекция крупных и дорогостоящих частных и государственных проектов по поиску внеземных цивилизаций должна была с большой долей вероятности и очень быстро дать хоть какой-то результат. По состоянию на 2014 год ученые обнаружили ровно шиш — ноль, после которого ничего.
Что случилось? По мере увеличения наших знаний о вселенной мы начали понимать, что для жизни необходимо гораздо больше факторов, чем считал Саган. Два его параметра увеличились до 10, потом до 20, а потом до 50. Количество пригодных для жизни планет уменьшилось соответственно — до нескольких тысяч. И оно продолжало уменьшаться.Число параметров продолжало расти, и количество планет-претендентов снизилось до нуля, а потом еще ниже. Иными словами, существование пригодных для жизни планет во вселенной стало невозможно, включая нашу. Но мы-то здесь, мы не только существуем, но и говорим о существовании. Чем это объяснить? Случайно ли такое идеальное совпадение всех многочисленных параметров?
Та точная настройка, которая необходима для существования жизни на планете, это ничто по сравнению с точной настройкой, необходимой для существования самой вселенной. Например, астрофизики сегодня знают, что значения четырех фундаментальных взаимодействий — гравитационного, электромагнитного, а также сильного и слабого ядерного взаимодействия были установлены менее чем за миллионную долю секунды после «большого взрыва». Измените хотя бы одно значение, и вселенная не сможет существовать.
Астроном Фред Хойл, создавший термин «большой взрыв», сказал, что эти данные серьезно поколебали его атеистические убеждения. Позднее он написал: «Интерпретация этих фактов на основе здравого смысла говорит о том, что суперинтеллект просто играет с физикой, а также с химией и с биологией…. Цифры расчетов на основе этих фактов настолько ошеломляют, что такой вывод кажется мне неоспоримым».
Физик-теоретик Пол Дэвис сказал, что «доказательство разумного замысла потрясающе», а профессор из Оксфорда Джон Леннокс заявил: «Чем больше мы узнаем о нашей вселенной, тем более убедительной в качестве объяснения причин нашего существования становится гипотеза о существовании Создателя».
Вселенная является величайшим чудом всех времен. Это чудо из чудес, которое неотвратимо, всей силой сияния звезд указывает на существование чего-то — или Кого-то — кроме самой вселенной.
По материалам: ИНОСМИ
От редакции
Желание отдачи – это сила, совершившая Большой Взрыв и давшая ту самую искру энергии, из которой развилась вся наша вселенная. Это сила, создавшая весь материал и наполняющая его. Тут мы понимаем, что не требуется лететь куда-то к далеким звездам и искать другие миры. Мы найдем это все прямо здесь, у нас, внутри самих себя. Ведь человек все воспринимает субъективно. И поэтому работая над своим восприятием, отношением к тому, что передо мной происходит прямо здесь и сейчас, я могу выполнить такие упражнения, с помощью которых поднимусь выше своего желания насладиться. Ведь кроме меня, ничего нет – все существует лишь в моем восприятии.
История Вселенной и Земли за 10 минут
История Вселенной и Земли за 10 минут
«Вселенная смотрит на себя глазами людей»
Автор: Вячеслав Всеволодович Иванов — профессор РГГУ, историк культуры, философ, лингвист и антрополог
Одна из наиболее продвинувшихся за последние века наук, физика, пришла к выводам, которые касаются происхождения всего человечества.
В таком виде, как сейчас мир существовал не всегда. Мир отсутствовал в тот короткий миг, который трудно назвать мигом, потому что тогда не существовало времени.
С самого своего начала наша Вселенная, с точки зрения физики, была устроена так, что в ней оказалось возможным возникновение и развитие человека.
Вселенная нужна нам всем как удобная квартира, некое помещение, которое было заранее для нас подготовлено. А для чего самой Вселенной было нужно, чтобы в ней появился человек? Есть ли какой-то смысл существования человека, с точки зрения всего внешнего мира?
Без человека у Вселенной не было бы необходимых средств, чтобы посмотреть на себя со стороны. Мы показываем, как замечателен внешний мир и гармонична природа с помощью искусства, и таким образом, Вселенная как бы видит собственную красоту глазами людей. Это только гипотеза, но многое может говорить в ее пользу.
Как же дальше будет развиваться человечество? Дальше человечеству будут предоставляться испытания. Наша культура и техника дошли до того уровня достижений в своем развитии, что стали опасны для человека. Мы живем в трудное время, но жизнь в России никогда не была особенно легкой. Это касается и всей Европы. Существует идея, что для больших скачков вперед в развитии искусства и науки требуются большие трудности.
В доказательство этого Кондратьев создал теорию кризисов — во всем мире эта теория очень широко принята. Он говорит, что самые большие открытия делались в периоды самых больших кризисов.
В России делается очень много открытий — беда России в том, что открытия эти внедряются и реализуются не в самой России, а в других странах.
По-видимому, основание для оптимистических взглядов на будущее — это понятие ноосферы. Геологи изучают строение пород, из которых происходит геологическая оболочка Земли. Биологи изучают тех животных, которые живут на этой оболочке. А следующий уровень — это исследование всего, что создает человеческий разум и человеческий дух, включая и науку, и технику. Все мы — часть этой гигантской ноосферы. Целый ряд особенностей человека позволяют говорить о нем, как о наиболее приспособленном для участия в этом совместном сотрудничестве ради разума.
Человечество останется и будет жить на Земле. Возможно, постепенно оно будет завоевывать некоторые планеты. Это входит в некоторый общий план всего того, что совершается во Вселенной.
Очевидно, что эволюция подчиняется некоторому подробному плану. Задача, стоящая перед человечеством, — план создания ноосферы — достаточна серьезна. Если при создании Вселенной действительно было учтено, что мы должны возникнуть, то очень маловероятно, что безумие одного диктатора или сумасшествие целой страны может привести к гибели всего человечества. Разум протестует против таких предсказаний. Я считаю своим долгом предупредить вас о них, но я считаю, что человечество сможет выполнить свою амбициозную задачу, о которой мы только начинаем догадываться.
Источник: T&P
Мы и вселенная
В чрезвычайно популярной ТВ-передаче Карла Сагана о космических исследованиях, многим запомнились такие вдохновенные слова: «Какая-то наша часть знает: это то, откуда мы пришли… Мы мечтаем о возвращении. И мы можем это сделать. Потому что космос также и внутри нас. Мы все сделаны из звездного материала. Мы — это способ для космоса познать себя…».
С подачи астронома Сагана термин «звездный материал» (star stuff) прочно вошел в оборот как краткий и очень поэтичный способ напомнить человеку о его космическом происхождении.
Ныне же, однако, с подачи нашего соотечественника, физика и компьютерщика Дмитрия Крюкова, появилась новая идея примерно в том же ключе, быть может, не столь поэтичная, но, в каком-то смысле, даже более сильная.
То, чем стал человек в результате миллионов лет эволюции, — это все же несколько больше, чем просто химические элементы, из которых сделаны все планеты, звезды и галактики. Появляются свидетельства, что структура нашего мозга, а также нетривиальные вещи, которые мы с помощью этого мозга создаем: структуры вроде Интернета, социальных сетей и так далее — по сути своей аналогичны той структуре, что лежит в основе самой Вселенной…
Мозг и космос
Крюков и его коллеги в работе под названием «Сетевая космология» продемонстрировали удивительно глубокие аналогии в структуре сложных сетей — от мозга и Интернета до устройства Вселенной.
Комментируя этот интересный результат, Крюков первым делом предупреждает: «Мы ни в коем случае не утверждаем, будто Вселенная — это гигантский космический разум или компьютер». Тем не менее, в статье ученые демонстрируют отчетливые параллели между свойствами мозга и Вселенной: «Обнаруженная нами эквивалентность между ростом Вселенной и сложными сетями дает сильные основания полагать, что динамикой этих очень разных сложных систем управляют схожие законы».
Крюков и его коллеги занимаются изучением, в основном, информационно-технологических сетей, в рамках network science – междисциплинарной науки, изучающей разного рода связи: компьютерные сети, биологические, когнитивные и т.д.. Давно известно, что при работе со сложными сетями особенно трудной задачей оказывается предсказание их поведения и управление развитием этих связей. Иначе говоря, четкое понимание, в какое состояние и как переходит динамическая система в течение заданного промежутка времени.
При этом очень похожая, по сути, задача решается в области фундаментальной космологии, где теоретики пытаются определить, куда и как развивается Вселенная. Попутно, вместе с развитием теории квантовой гравитации, все более общепринятой становится модель Вселенной как каузальной сети. То есть гигантской системы объектов, находящихся в дискретном пространстве-времени и связанных между собой причинно-следственными связями на основе метрики особого вида. (Из-за конечной скорости света два события могут иметь каузальную связь лишь в том случае, если свет и прочие взаимодействия успевают дойти от одного до другого.)
И в какой-то момент, коль скоро Дмитрий Крюков по своему базовому образованию физик-теоретик, пришла идея, как следует сравнить динамику развития этих сложных сетей друг с другом. На первый взгляд, вроде бы очевидно, что развитием Интернета и космоса управляют совершенно разные законы. Однако интуиция подсказывала ученым, что здесь могут быть и сюрпризы.
Короче говоря, команда исследователей решила заняться задачей крупномасштабной компьютерной симуляции процесса роста Вселенной на базе известного Суперкомпьютерного центра в Сан-Диего (SDSC – San Diego Supercomputer Center). Создавая свою математическую модель, ученые отталкивались от гигантского числа, 10250, предполагаемого в качестве нижнего предела для количества дискретных «атомов» пространства-времени. Это абсолютно неподъемное для обсчетов число пришлось, конечно, существенно уменьшить, прежде чем был запущен симулятор каузальной сети Вселенной.
Под задачу была выделена одна из новейших систем SDSC, суперкомпьютер под названием Trestles. Этот внушительный вычислительный комплекс имеет 10368 процессорных ядер, пиковую производительность 100 терафлопс (триллионов операций с плавающей точкой в секунду), 20 терабайт оперативной памяти и 39 терабайт флеш-памяти внешней.
Но даже для такого мощного вычислителя на решение сложной космологической задачи могло потребоваться, по первоначальным прикидкам, от трех до четырех лет работы. Однако при правильном подходе специалистов к задаче произошло маленькое или же великое, как посмотреть, чудо. Скорость обработки удалось кардинально увеличить, грамотно распараллелив и оптимизировав базовые процедуры вычислений. Так что, в конечном итоге, всю модель удалось обсчитать в течение одного дня работы машины.
Причем полученный ответ, к удивлению исследователей, продемонстрировал, что представление пространства-времени расширяющейся Вселенной как каузальной сети в своей динамике оказалось неожиданно похожим на структуру сложных сетей типа Интернета, социальных сетей и биологических сетей вроде нейронной структуры нашего мозга.
Как полагают ученые, последствия их открытия и для сетевой науки, и для космологии представляются значительными: «Мы обнаружили, что динамика крупномасштабного роста у сложных сетей и у каузальных сетей асимптотически та же самая. Этим объясняется и структурная схожесть между этими весьма разными, вообще говоря, сетями».
Но не может ли выявленная аналогия быть просто случайным совпадением? Крюков не отрицает подобную возможность, однако вероятность такой случайности крайне мала. Совпадения в физике бывают чрезвычайно редко. А если что-то подобное и случается, то, в конечном итоге, для этого всегда находится рациональное объяснение. Однако далеко не всегда установить удается сразу причину совпадения.
Если открывшаяся эквивалентность структур — это вовсе не случайное совпадение, то тогда результат может означать вот что: со временем может быть выявлен некий универсальный механизм для объяснения того, как работают сложные сетевые системы, что-то типа общего знаменателя для Интернета, нашего мозга и самой Вселенной.
Или как формулируют это сами первооткрыватели: «Структурные и динамические аналогии в различных реальных сетях предполагают, что динамику этих сетей могут описывать какие-то универсальные законы». Проблема заключается в том, что природу и происхождение этих законов еще только предстоит выяснить…
Источник: 3D News