Платон, великий греческий философ, написал серию `Диалогов', которые итожат многое из того, что он узнал от своего учителя, которым был философ Сократ. Одним из самых знаменитых его Диалогов является `Аллегория пещеры'. В этой аллегории, люди прикованы цепями в пещере так, что они могут видеть лишь тени, которые отбрсывает огонь на стены пещеры. Для этих людей, тени представляют всё, что существует - они не могут представить себе реальность, которая состояла бы из чего-либо кроме неясных теней на стене.
Однако, некоторые узники могут выбраться из пещеры; они могут выйти на солнечный свет и обрести истинную реальность. Когда же они постараются вернуться в пещеру, чтобы открыть другим пленникам истину, те станут смеяться как сумашедшие.
Конечно, для Платона эта история символизировала лишь борьбу человечества ради достижения просвещенности и понимания, посредством рассуждения и непредубежденности. Мы все изначально являемся узниками, а осязаемый мир является нашей пешерой. Подобно тому, как некоторые люди могут вырваться на солнце, также некоторые люди могут копить знания и подниматься к свету истинной реальности.
Также интересно буквальное понимание легенды Платона: идея о том, что действитеьность может быть лишь`тенями' на стенах.
В 1993г знаменитый Голландский физик-теоретик G.'t Hooft выдвинул смелое предположение, которое напоминает Платоновскую
Алегорию пещеры. Это предположение, известное под именем Голографический принцип, состоит из двух основных
утверждений:
Утверждение 1 Первое утверждение Голографического принципа состоит в том, что вся информация, содержащаяся в
некой области пространства, может быть представлена как `Голограмма' - теория, которая `живет' на границе этой области.
Например, если рассматриваемой областью пространства является кафе-кондитерская в DAMTP, то голографический принцип
утверждает, что вся физика, присутствующая в кафе-кондитерской DAMTP может быть представлена теорией, которая определена
на стенках кафе-кондитерской.
Утверждение 2 Второе утверждение Голографического принципа состоит в том что теория на границах исследуемой области пространства должна содержать, самое большее, одну степень свободы на Планковскую площадь.
Планковская площадь есть площадь огораживаемая маленьким квадратом, длина стороны которого равна Планковской
длине, фундаментальная единица длины, которая обычно обозначается, как Lp. Планковская длина
является фундаментальной единицей длины, поскольку является параметром с размерностью длины, который может быть получен,
как комбинация основных констант: G (Постоянная в законе Ньютона для силы гравитационных взаимодействий),
(Постоянная Планка из квантовой
механики), и c (скорость света). Простой расчет показывает, что Lp является в
действительности очень маленькой:
Многим людям Голографический принцип кажется странным и контринтуитивным: Как может вся физика, присутствующая в заданной комнате, быть эквивалентна некой физике, определенной на стенках этой комнаты? Может ли вся информация, содержащаяся в Вашем теле на самом деле быть представлена Вашей `тенью'?
Фактически, способ, посредством которого Голографический принцип входит в M-теорию, является гораздо более тонким. В M-теории мы являемся тенями на стене. `Комнатой' является нечто большее, пятимерное пространство-время, и наш четырехмерный мир является всего лишь границей этого большего пространства. Если мы пытаемся отойти от стены, то мы движемся в дополнительном измерении пространства - пятом измерении. Фактически, люди недавно начали пытаться придумать способы, с помощью которых мы могли бы действительно экспериментально `исследовать' это пятое измерение.
В сердце многих таких волнующих идей присутствует версия Голографического принципа, известная под именем adS/CFT соответствия.
adS/CFT соответствие является типом двойственности, который утверждает, что две явно отдельные физические теории в действительности являются эквивалентными. С одной стороны этой двойственности находится физика гравитации в пространстве- времени, известном под именем анти-де Ситтеровского пространства (adS). Пятимерное пространство анти-де Ситтера имеет границу, которая является четырехмерной, и в определенном приближении выглядит подобно плоскому пространству-времени с одним временным и тремя пространственными направлениями. adS/CFT соответствие утверждает, что физика гравитации в пятимерном пространстве анти-де Ситтера эквивалентна определенной суперсиметричной теории Янга-Миллса, которая определена на границах adS. Эта теория Янга-Миллса является, таким образом, `голограммой' физики, действующей в пяти измерениях. Теория Янга-Милса имеет калибровочную группу SU(N), где N очень велико, и она является так называемой `суперсиметричной' теорией, поскольку обладает симетрией, которая позволяет вам менять местами бозоны и фермионы. Существует надежда, что эта теория в конечном итоге научит нас чему-нибудь из QCD (квантовой хромодинамики), которая является калибровочной теорией с калибровочой группой SU(3). Квантовая хромодинамика описывает взаимодействия между кварками. Однако, квантовая хромодинамика имеет гораздо меньшую симметрию, чем теория, определенная на границе adS; например, у квантовой хромодинамики нет суперсимметрии. Более того, мы пока не знаем, как объединить решающее свойство квантовой хромодинамики, назывемое асимптотической свободой.
Здесь в DAMTP, мы пытаемся установить, может ли adS/CFT соответствие быть обобщено. Работая с коллегами в таких обширных местах как Соединенные штаты, Канада, и Дарем, мы смогли показать, что двойственность сохраняется, даже если Вы заменяете adS на более сложные пятимерные пространства-времена. В часности, мы расчитали, что произойдет, если поместить в adS электрический заряд, или вращение в adS, или даже что случится, если Вы поместите такой экзотический заряд, как `NUT-charge' в adS.
[ Назад ]
[ Космология ]
[ Черные дыры ]
[ Космические струны ]
[ Инфляция ]
[ Квантовая гравитация ]
[ Домой ]
[ Дальше ]
