Holografisches Universum

Hologramm · Gast

Meine Frage:
Leben wir in einem holografischen Universum? Was besagt diese Theorie?
Ist unsere dreidimensionale Realität eine Projektion von Informationen, die auf einer zweidimensionalen Fläche oder Oberfläche auf dem Rand des Universums gespeichert sind?
Gibt es Hinweise auf diese Theorie?

Meine Ideen:
Laut Leonard Susskind: Ja!

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18196

Zuerst mal eine Grundsatzfrage: glaubst du, dass das Universum - ich ignoriere dabei mal die Quantenmechanik - eine vierdimensionale, Pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit ist, oder dass das Universum im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie mittels einer Pseudo-Riemannsche Mannigfaltigkeit als mathematischem Modell beschrieben wird?

Ich glaube letzteres.

D.h. dass für mich die Idee eines holographische Universums kein Problem darstellt, da es lediglich besagt, dass zwei zunächst verschiedene, jedoch physikalisch äquivalente Modelle der selben "Wirklichkeit" - was auch immer das ist - existieren.

Zu den Hinweisen: ja, es gibt da einige, sogar in verschiedenen Theorien, allerdings ist mir kein experimenteller Hinweis bekannt.

1) im Rahmen der Schleifenquantengravitation kann man Modelle schwarzer Löcher konstruieren und der Oberflächenfreiheitsgrade abzählen; dies führt auf die Bekensteins-Hawking-Entropie; demzufolge skalieren die physikalischen Freiheitsgrade nicht mit dem Volumen sondern der Oberfläche des schwarzen Lochs
1') ähnliche Rechnungen sind im Rahmen der Stringtheorie möglich

2) im Rahmen der Stringtheorie ist ein spezielles Modell bekannt, demzufolge eine Stringtheorie inkl. Gravitation auf einem 5-dim. anti-deSitter Kosmos (+ weiteren 5 kompakte Dimensionen) einer 4-dim. konformen Feldtheorie ohne Gravitation auf dem Rand des anti-deSitter Kosmos streng äquivalent (dual) ist.
Nur leider beobachten wir einen deSitter Kosmos (dS, nicht AdS), leider ist die Stringtheorie an sich nicht bestätigt, leider ist das ein nicht realistisches Modell, leider kann man das nicht experimentell überprüfen, ...

Also ja, die Idee ist vorhanden und scheint interessant zu sein, aber von Fakten darf man noch lange nicht sprechen.

Hologramm · Gast

Ist es denn richtig, dass wir alle nur Projektionen von Informationen sind, die auf einer zweidimensionalen Oberfläche gespeichert sind? Auf dem Rand des Universums?[/quote]

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18196

Hologramm · Gast

Wenn es geht, kannst du mir deine Frage etwas verständlicher machen, dann würde ich gerne darauf antworten.

Leonard Susskind sagte in einem Bericht, dass er glaube, dass unsere dreidimensionale Welt nur eine Illusion ist wie ein Hologramm. Die wirkliche Realität sei die auf einer zweidimensionalen Fläche.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18196

Hologramm · Gast

Die Idee des holografischen Universums kommt hat doch etwas mit Schwarzen Löchern, besser gesagt mit der Entropie Schwarzer Löcher zu tun.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann werden die Informationen jedes Objektes bzw. Materie, die den Ereignishorizont des SLs überschreitet, auf der Oberfläche des Ereignishorizontes gespeichert. Als zweidimensionale Informationen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18196

Ja, da hast du recht. Das holographische Prinzip nimmt nun an, dass dies eine grundlegende Eigenschaft der Gravitation ist: Entropie skaliert mit der Fläche eines gravitierenden Systems.

Aber wie gesagt, die o.g. Grundsatzfragen musst du dir stellen.

Anmerkung: man ist heute nicht in der Lage, einen allgemeinen, mikrophysikalischen Ausdruck für die Entropie eines gravitierenden Systems anzugeben; deswegen bewegt sich das alles auf der Ebene von Hypothesen. In der Thermodynamik werden Energie E, Temperatur T, Druck p, Entropie S, ... als Zustandsgrößen eines thermodynamischen Systems eingeführt; in der statistischen Mechanik ist man in der Lage, diese Größen auf mikrophysikalische Freiheitsgrade (Atome, ...) und deren Dynamik zurückzuführen; letzteres gelingt für die Gravitation heute nicht

Hologramm · Gast

Wie muss man sich denn jetzt das holografische Universum vorstellen? Ich stelle mir es so vor, dass sich etwas zweidimensionales auf dem Rand des Universums befindet, dass die dreidimensionale Welt erzeugt.
Die Frage ist, wie wahrscheinlich dieses Prinzip ist.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18196

Ich würde es mir gar nicht vorstellen, da die ggw. gut verstandenen Versionen nach AdS/CFT unrealistisch sind ;-)

Nun, wenn du es dir doch vorstellen möchtest, dann müsstest du dir vorstellen, dass Korrelationen von Feldkonfigurationen (Gravitation, andere Felder) in unserer vierdimensionalen Raumzeit durch andere Korrelationen anderer Feldkonfigurationen (ohne Gravitation!) auf dem "Rand" unserer Raumzeit repräsentiert bzw. berechnet werden können.

Als Vorstellung ist das m.E. ziemlich irrelevant, denn wir müssen uns nichts vorstellen, was wir nicht sehen und was nur eine mathematische jedoch keine "reale" Äquivalenz bedeutet.