Нова математична модель пов'язує воєдино всі теорії про простір і час
Дослідники з університету Саутгемптона (University of Southampton) зробили великий крок у реалізації проекту, метою якого є розкриття таємниць будови нашого Всесвіту. Згідно інформації від професора Костаса Скендериса (Kostas Skenderis), голови університетського товариства математичної фізики, одним з незвичайних припущень з теоретичної фізики є голографічний принцип, який означає, що наш Всесвіт може насправді бути чимось віртуальним, свого роду голографічного проекцією. І вчені намагаються розібратися, як саме відбувається формування основних фізичних законів всередині такої "голографічного" Всесвіту.
У роботі, опублікованій на сторінках онлайн-видання Physical Review D, професором Скендерисом і доктором Марко Кальдарелли (Dr Marco Caldarelli) з університету Саутгемптона, доктором Джоан Кемпс (Dr Joan Camps) з Кембриджського університету та доктором Блезом Гутеро (Dr Blaise Gouteraux) з Скандинавського Інституту теоретичної фізики (Nordic Institute for Theoretical Physics), Швеція, вчені позначили зв'язки, що існують між нормальним, плоским простором-часом і простором-часом, мають негативну кривизну.
Поняття "простір-час", в нашому розумінні, описує простір, що існує в трьох вимірах і по часу, яка відіграє роль четвертого виміру. Всі ці чотири виміри нерозривно пов'язані один з одним, формуючи просторово-часовий континуум, в межах якого всі зазначені чотири елементи не можна відрізнити один від одного.
Поняття плоского простору-часу і негативного простору-часу описують таке середовище, в якій Всесвіт не має меж. Її простір тягнеться нескінченно далеко в будь-якому напрямку і в часі. До речі, гравітаційні сили, вироблені зірками та іншими космічними об'єктами, найкраще описуються математично за допомогою поняття плоского простору-часу, а негативне простір-час описує Всесвіт, заповнену вакуумом з негативною енергією. Математичні описи голографічного принципу найкраще вписуються в модель негативно викривленого простору-часу.
Але насправді ми з вами живемо лише в одному просторово-часовому континуумі. Тому професор Скендерис розробив нову математичну модель, яка має вражаючі спільні риси і з плоским простором-часом, і з простором-часом, мають негативну кривизну. Останній вид простору, однак, описаний негативним кількістю вимірювань, що робить це поняття досить важким для розуміння і поза можливостей сфери нашого фізичного сприйняття.
"Згідно з голографічного принципу, на фундаментальному рівні Всесвіт має на один вимір менше, ніж ми відчуваємо в реальному житті, і керується фізичними законами, подібними електромагнетизму" - пояснює свою точку зору професор Скендерис, - "Ця ідея подібно принципам, на яких створюються звичайні голограми, коли тривимірні зображення закодовані у двомірній площині. У цьому можна переконатися досить наочно, глянувши на голографічний мітку кредитної картки або іншого документа. І, схоже, що вся Всесвіт закодована подібним чином".
"Наші дослідження тривають, і ми сподіваємося знайти ще більшу кількість взаємозв'язків між плоским простором-часом, негативним простором-часом і голографічним принципом. Існуючі теорії про будову Всесвіту йдуть шляхом індивідуального опису відбуваються в ній процесів, обмежуючи себе тим самим в суворо визначених і досить вузьких рамках. Нашою головною і кінцевою метою є пошук того, як дійсно "працює" Всесвіт, незалежно від використовуваної теорії і точки зору спостерігача".
В жовтні 2012 року професор Скендерис заслужено посів місце серед 20 найбільш відомих вчених у світі завдяки отриманню премії від міжнародного наукового фонду "Нові кордони в астрономії та космології" (New Frontiers in Astronomy and Cosmology). Отриманий грант у розмірі 175 тисяч доларів був виділений для пошуку теоретичного відповіді на один з фундаметальних питань - "Що було початком часу й простору?".