اكتشاف أول دليل في صالح الثلاثية الأبعاد نموذج الكون

لعقود العلماء النظر في فكرة أن الكون (أو كان) عملاقة ومعقدة جدا ثلاثية الأبعاد فيها جميع القوانين الفيزيائية تتطلب بعدين فقط ، ولكن كل شيء من حولنا تعمل وفق ثلاثة أبعاد. كما تعرف هذه الفرضية ليس من السهل أن تثبت ، ولكن علماء الفيزياء التقرير أن وجدت أخيرا أول ملاحظتها دليل على أن الكون في وقت مبكر يمكن أن تناسب تماما ما يسمى مبدأ الثلاثية الأبعاد, و هذا لا يتعارض مع النموذج القياسي من الانفجار الكبير.

"نحن نقترح استخدام الثلاثية الأبعاد نموذج الكون التي هي مختلفة جدا من شعبية المعيار نموذج الانفجار الكبير ، استنادا إلى خطورة التضخم" — قال أحد المشاركين في الدراسة Gaeshi Afshordi من جامعة واترلو الكندية.

"كل من هذه النماذج تسمح لك لجعل التنبؤات مختلفة نتمكن من اختبار هذه إلى توضيح وتكملة النظري لدينا فهم الكون. علاوة على ذلك, هذا يمكن القيام به على مدى السنوات الخمس المقبلة."

أن يكون واضحا: العلماء لا أقول أن الآن نحن جميعا نعيش في صورة ثلاثية الأبعاد. أنها مجرد إخراج افتراض أنه في مرحلة مبكرة – على عدة مئات من آلاف سنة بعد الانفجار الكبير – الكون بدأ تمثل الإسقاط ثلاثي الأبعاد تم إنشاؤها أصلا من ثنائي الأبعاد الحدود.

إذا كنت لم تكن مألوفة مع النظرية ملحمة "الكون هو صورة ثلاثية الأبعاد" ، هنا رحلة صغيرة في التاريخ. نظرية أن الكون كله هو صورة ثلاثية الأبعاد ينشأ في 1990s ، عندما الفيزيائي الأمريكي ليونارد سسكيند تشجيع الجماهير فكرة أن يعرف القوانين الفيزيائية في الواقع لا تتطلب ثلاثة أبعاد.

فكيف الكون من حولنا هو ثلاثي الأبعاد ، لكن "في الواقع" كما يعرض في اثنين من الأبعاد ؟ الفكرة هي أن حجم الفضاء "ترميز" ضمن حدود معينة ، أو في ما يسمى الجاذبية الأفق ، الحدود التي تعتمد على نقطة مراقبة. قبل البدء يضحك, نضع في اعتبارنا أنه منذ عام 1997 ، وقد كتب أكثر من 10 ، 000 الأعمال التي تدعم هذه الفكرة. وبعبارة أخرى ، فإنه ليس مجنون جدا كما قد يبدو للوهلة الأولى. حسنا, إلا إذا كان قليلا.

الآن Afshordi وفريقه ذكرت أن دراسة التوزيع غير المتكافئ إشعاع الخلفية (الإشعاع المتبقي من الانفجار الكبير) ، وجدوا أدلة قوية على أن يتحدث في دعم تفسير الثلاثية الأبعاد أشكال الكون في مراحله المبكرة جدا من التنمية.

"تخيل أن كل ما تراه ، ويشعر نسمع في ثلاثة أبعاد (على أساس التصور الخاص بك من الزمن) تأتي في الواقع من مسطحة ثنائية الأبعاد الميدان" ، — قال كوستاس ، Skenderis من جامعة ساوثامبتون واحدة من المشاركين في الدراسة.

"مبدأ مشابه أننا يمكن أن تلبي في العادي الصور المجسمة حيث صورة ثلاثية الأبعاد المشفرة في طائرة ثنائية الأبعاد. مثل على سبيل المثال مميزة من الصور ثلاثية الأبعاد على نفس بطاقة الائتمان. ولكن في حالتنا نحن نتحدث عن ما الكون كله مشفرة بهذه الطريقة."

السبب الفيزياء في جميع المهتمين في الثلاثية الأبعاد من حيث المبدأ ، في حين أن المعيار نموذج الانفجار الكبير تبدو أكثر وضوحا وأكثر منطقية ، غير أنه في الأخير هناك بعض الثغرات ، ولكن هذه الثغرات حتى الأساسية التي تبطئ عملية فهمنا كل القوانين الفيزيائية بشكل عام ، و في مهدها.

ووفقا سيناريو الانفجار الكبير, تفاعلات كيميائية أدت إلى توسع كبير من الفضاء الأصلي ، مما يؤدي إلى تشكيل الكون. و في مرحلة مبكرة من الولادة ، فإن معدل التوسع (التضخم) كانت هائلة. في حين أن معظم الفيزيائيين دعم نظرية التضخم الكوني ، ولكن لا أحد تمكن من معرفة الآلية الدقيقة المسؤولة عن هذا التوسع الهائل في الكون بسرعة أسرع من سرعة الضوء و النمو من المستوى دون الذري إلى الحاضر. حدث ذلك على الفور تقريبا.

المشكلة هي أن أيا من النظريات الحالية لا يمكن أن يفسر كيف يعمل جنبا إلى جنب. خذ على سبيل المثال نظرية النسبية العامة ، وهو تماما ما يفسر سلوك الأجسام الكبيرة ، ولكن فإنه لا يمكن تفسير سلوك الصغار. هذه هي البيئة ميكانيكا الكم التي بدورها لم تكن قادرا على شرح العديد من الأمور الأخرى. كل هذا يحزننا أكثر عندما تحتاج إلى شرح كيفية حرفيا كل ما هو موجود في الكون الكتلة والطاقة أصلا تتركز في مساحة صغيرة. فرضية يحاول الجمع بين كل الظواهر الأخرى على الجاذبية الكمية ، يقول أنه إذا كنت يمكن إسقاط البعد المكاني واحد ، يمكننا إسقاط الجاذبية في الحسابات الخاصة بك إلى تبسيط مهمة حساب.

الثلاثية الأبعاد مبدأ

"كل هذا صورة ثلاثية الأبعاد. بمعنى أن هناك وصف الكون ، قائلا أن احتمال حتى عدد أقل من أبعاد يتوافق مع كل ذلك يمكننا أن نرى بعد الانفجار الكبير" — قال Afshordi.

أن ترى جيدا كيف الثلاثية الأبعاد مبدأ الكون التعامل مع تفسير كل ما حدث في لحظة الانفجار الكبير ، وحتىبعد هذا الحدث فريق من العلماء على إنشاء نموذج الكمبيوتر مع وقت واحد و اثنين من الأبعاد المكانية.

عندما قدم الباحثون في هذا النموذج البيانات المعروفة لنا في الكون ، بما في ذلك معلومات عن الملاحظات من إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف هو الإشعاع الحراري التي وقعت بعد سوى بضع مئات من آلاف سنة بعد الانفجار الكبير ، وجدوا أن هناك تناقضات. ذهب كل شيء تماما. بما في ذلك أسواق المال. هذا النموذج هو في الواقع صوغه تماما سلوك تخفيضات رقيقة من CMB ، ولكن غير قادرين على إعادة بناء أكبر شرائح من الكون مع عرض أكثر من 10 درجة. وهذا يتطلب نموذج أكثر تعقيدا.

شرح العلماء أنه بعيد جدا من الأدلة على أن الكون هو في الواقع مرة واحدة الإسقاط الثلاثية الأبعاد. ولكن لدينا الآن حقيقة من الحصول على البيانات التجريبية التي تم جمعها على أساس من المعرفة الحقيقية عن الكون. هذه الحقيقة قد تكون في نهاية المطاف بداية افتتاح الفرص التي تفسر فقدان جزء من القوانين الفيزيائية من وجهة نظر اثنين من الأبعاد التمثيل. وبعبارة أخرى ، فإن العمل Afshordi وزملاؤه يثبت فقط أن بتهور إلى التخلي عن احتمال الثلاثية الأبعاد نموذج الكون — هو لا تغتفر تماما الفاخرة.

هل هذا يعني أننا نعيش الآن في متطورة الهولوجرام ؟ وفقا Afshordi, الأمر ليس كذلك. نموذج قادر على وصف الأحداث في أقرب عهدا جديدا من الكون ، ولكن ليس في حالته الراهنة. ولكن الآن فمن الضروري النظر في كيفية الأشياء من الفضاء ثنائي الأبعاد قادرة على أن تكون المتوقعة في ثلاثي الأبعاد قياس ما لم يكن بالطبع تتحدث عن الكون ، لا حول بطاقات الائتمان.

"أود أن أقول أننا لا نعيش في صورة ثلاثية الأبعاد. ولكن لا تجاهل إمكانية أننا يمكن أن نخرج من ذلك. ومع ذلك في عام 2017 بالتأكيد العيش في ثلاثة أبعاد" ، — لخص Afshordi.