Новая математическая модель связывает воедино все теории о пространстве и времени

Исследователи из университета Саутгемптона (University of Southampton) совершили большой шаг в реализации проекта, целью которого является раскрытие тайн строения нашей Вселенной. Согласно информации от профессора Костаса Скендериса (Kostas Skenderis), председателя университетского общества математической физики, одним из необычных предположений из области теоретической физики является голографический принцип, означающий, что наша Вселенная может на самом деле являться чем-то виртуальным, своего рода голографической проекцией. И ученые пытаются разобраться, как именно происходит формирование основных физических законов внутри такой "голографической" Вселенной.

В работе, опубликованной на страницах онлайн-издания Physical Review D, профессором Скендерисом и доктором Марко Кальдарелли (Dr Marco Caldarelli) из университета Саутгемптона, доктором Джоан Кэмпс (Dr Joan Camps) из Кембриджского университета и доктором Блезом Гутеро (Dr Blaise Gouteraux) из Скандинавского Института теоретической физики (Nordic Institute for Theoretical Physics), Швеция, ученые обозначили связи, существующие между нормальным, плоским пространством-временем и пространством-временем, имеющим отрицательную кривизну.

Понятие "пространство-время", в нашем понимании, описывает пространство, существующее в трех измерениях и во времени, которое играет роль четвертого измерения. Все эти четыре измерения неразрывно связаны друг с другом, формируя пространственно-временной континуум, в пределах которого все указанные четыре элемента нельзя отличить друг от друга.

Понятия плоского пространства-времени и отрицательного пространства-времени описывают такую среду, в которой Вселенная не имеет границ. Ее пространство простирается бесконечно далеко в любом направлении и во времени. Кстати, гравитационные силы, производимые звездами и другими космическими объектами, лучше всего описываются математически с помощью понятия плоского пространства-времени, а отрицательное пространство-время описывает Вселенную, заполненную вакуумом с отрицательной энергией. Математические описания голографического принципа лучше всего вписываются в модель отрицательно искривленного пространства-времени.

Но на самом деле мы с вами живем только в одном пространственно-временном континууме. Поэтому профессор Скендерис разработал новую математическую модель, которая имеет поразительные общие черты и с плоским пространством-временем, и с пространством-временем, имеющим отрицательную кривизну. Последний вид пространства, однако, описан отрицательным количеством измерений, что делает это понятие весьма трудным для понимания и вне возможностей сферы нашего физического восприятия.

"Согласно голографическому принципу, на фундаментальном уровне Вселенная имеет на одно измерение меньше, чем мы ощущаем в реальной жизни, и управляется физическими законами, подобными электромагнетизму" - объясняет свою точку зрения профессор Скендерис, - "Эта идея подобно принципам, на которых создаются обычные голограммы, когда трехмерные изображения закодированы в двухмерной плоскости. В этом можно убедиться достаточно наглядно, взглянув на голографическую метку кредитной карты или другого документа. И, похоже, что вся Вселенная закодирована подобным образом".

"Наши исследования продолжаются, и мы надеемся найти еще большее количество взаимосвязей между плоским пространством-временем, отрицательным пространством-временем и голографическим принципом. Существующие теории об устройстве Вселенной следуют по пути индивидуального описания происходящих в ней процессов, ограничивая себя тем самым в строго определенных и достаточно узких рамках. Нашей главной и конечной целью является поиск того, как действительно "работает" Вселенная, независимо от используемой теории и точки зрения наблюдателя".

В октябре 2012 года профессор Скендерис заслуженно занял место среди 20 самых известных ученых в мире благодаря получению премии от международного научного фонда "Новые границы в астрономии и космологии" (New Frontiers in Astronomy and Cosmology). Полученный им грант в размере 175 тысяч долларов был выделен для поиска теоретического ответа на один из фундаметальных вопросов - "Что было началом времени и пространства?".

Источник: Источник