هولوگرام چیست؟
هولوگرام‌هایی که شما روی کارت‌های اعتباری و چک‌های بانکی می‌یابید، روی پرده‌های پلاستیکی دو‌بعدی کشیده شده‌اند. وقتی نور از آنها بازتاب می‌شود، تصویری سه بعدی را بازنمایی می‌کند. در دهه 1990، دو فیزیک‌دان به نام‌های لئونارد ساسکیند و ژرارد ات‌هوفت که برنده جایزه نوبل فیزیک است؛ احتمال دادند که ممکن است اصول مشابهی بر کل جهان به صورت جامع نیز حاکم باشد. تجربیات هر روزه ما را نیز می‌توان به یک بازتاب هولوگرامی از فرایندهای فیزیکی که روی یک سطح دو بعدی دور اتفاق می‌افتد، تشبیه کرد .
درک و فهم ما با «اصل هولوگرامی» دچار مشکل می‌شود. به سختی می‌توان تصور کرد که بیدار می‌شوید، دندانهایتان را مسواک می‌زنید و مقاله حاضر را می‌خوانید و همه این‌ها به خاطر این است که چیزی در مرزهای جهان در حال رخ دادن است! هیچ کس نمی‌داند که این برای ما به چه معنی خواهد بود اگر ما واقعا روی یک هولوگرام دو بعدی زندگی کنیم، با این حال، نظریه‌پردازان دلایل زیادی دارند که بگویند خیلی از جوانب اصل هولوگرامی درست است .
انگیزه نظریه جالب توجه ساسکیند و ات‌هوفت، کار درخشان ژاکوب بنشتاین از دانشگاه عبری بیت‌المقدس و استیون هاوکینگ در دانشگاه کمبریج روی سیاه‌چاله‌ها بود. در میانه دهه هفتاد، هاوکینگ نشان داد که سیاه‌چاله‌ها در حقیقت کاملا سیاه نیستند، بل‌که تابش بسیار اندکی از خود منتشر می‌کنند در نهایت، منجر به ناپدید شدنشان می‌شود .
این فرضیه خود معمای جدیدی را مطرح می‌کند، چون نظریه تشعشع هاوکینگ هیچ اطلاعاتی در مورد داخل یک سیاه‌چاله ارایه نمی‌دهد. هنگامی که سیاه‌چاله محو شد، تمام اطلاعات در مورد ستاره‌ای که متلاشی شده و سیاه‌چاله را به وجود آورده ناپدید می‌شود و این، با اصل پذیرفته‌شده‌ای که می‌گوید اطلاعات نابود نمی‌شوند، در تعارض است. به این معما «پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله» می‌گویند .
کارهای بنشتاین کلید مهمی در حل این پارادوکس بود. او کشف کرد که آنتروپی سیاه‌چاله (که متناظر با محتوای اطلاعات آن است)، متناسب با سطح افق رویداد آن است. افق رویداد، حد نظری ابعاد سیاه‌چاله است و نماینده نقطه بی‌بازگشت برای جسم یا نوری است که وارد آن می‌شود. بر این اساس، نظریه‌پردازان نشان داده‌اند که اعوجاجات کوانتییده میکروسکوپی در افق رویداد می‌توانند اطلاعات درون سیاه‌چاله را کدگذاری کنند، در نتیجه با تبخیر و ناپدید شدن سیاه‌چاله مشکل ناپدید شدن اطلاعات رخ نمی‌دهد .
قطعا این نظریه یک بینش عمیق فیزیکی به دنبال دارد: اطلاعات سه بعدی در مورد یک ستاره پیش‌رو را می‌توان بطور کامل در یک افق دو بعدی از یک سیاه‌چاله که پشت آن قرار گرفته، کدگذاری کرد، که تا حدی شبیه تصویر سه بعدی از یک جسم است که در یک هولوگرام دو بعدی کدگذاری می‌شود. ساسکیند و ات‌هوفت فرض کردند که کل هستی نیز یک افق دارد که مرز آن بیشتر از 13.7 میلیارد سال نوری با ما فاصله دارد و نور از آنجا هنوز به ما نرسیده‌است. بر پایه این فرض آنها این دیدگاه را به کل جهان به صورت یک مجموعه بسط دادند .
بیشتر از آن، کار چندین نظریه‌پرداز نظریه ریسمان بود که تایید کردند این نظریه در مسیر درستی قرار دارد و از میان آنان می‌توان به جوان مالداسنا در انستیتوی تحقیقات پیشرفته پرینستون اشاره کرد. او نشان داد که فیزیک یک جهان فرضی پنج بعدی و شکلی مانند یک پنج وجهی، دقیقا مانند فیزیکی است که در یک مرز چهار بعدی اتفاق می‌افتد .
به عقیده هوگان، اصل هولوگرامی تصور ما را از زمان-مکان به طور ریشه‌ای عوض می‌کند. فیزیک‌دانان نظری مدت‌های مدیدی اعتقاد داشتند که تاثیرات کوانتومی سبب می‌شود زمان-مکان در کوچک‌ترین مقیاس‌ها به شدت تکانیده شود. در این مقیاس از درشت‌نمایی، سطح نرم زمان-مکان دانه دانه می‌شود و در نهایت از واحدهای کوچکی مثل پیکسل تشکیل می‌شود، البته پیکسل‌هایی که صد میلیارد میلیارد بار از پروتون کوچک‌ترند. این طول را طول پلانک می‌نامند که اندازه‌اش 35-10 متر است. مقیاس پلانک فراتر از حتی تصور هر آزمایشی است، در نتیجه تاکنون هیچ‌کس حتی تصور این را که دانه دانه بودن و کوانتیدگی فضا-زمان قابل تشخیص باشد را به خود راه نداده‌بود .
البته این تا زمانی بود که هوگان فهمید اصل هولوگرامی همه چیز را تغییر خواهد داد. اگر فضا-زمان یک هولوگرام دانه دانه باشد، در آن‌صورت شما می‌توانید جهان را به صورت یک کره تصور کنید که سطح خارجی آن از مربع‌هایی به ابعاد طول پلانک تشکیل شده و هر یک از آنها، یک بیت اطلاعات در خود دارد. اصل هولوگرامی می‌گوید مقدار اطلاعاتی که سطح خارجی را می‌پوشاند، باید با تعداد بیت‌هایی که در داخل حجم جهان قرار دارند، برابر باشد .
ولی با توجه به این‌که حجم جهان کروی از سطح آن بزرگ‌تر است، یک تناقض پیش می‌آید. هوگان فهمید برای این‌که تعداد بیت‌های درون جهان با بیت‌های مرز آن برابر باشند، دنیای درون باید از دانه‌هایی با ابعاد بزرگ‌تر از طول پلانک درست شده باشد، یا به عبارت دیگر، دنیای هولوگرامی، محو و کم نور است .
این برای هر کس که می‌خواهد کوچک‌ترین واحد فضا-زمان را اندازه‌گیری کند، خبر خوبی است. هوگان در این رابطه می‌افزاید: «بر خلاف تمام انتظارات، این مساله ساختار ریزمقیاس کوانتیده آن‌را در دسترس آزمایش‌های کنونی قرار می‌دهد.» در نتیجه در حالی‌که طول پلانک بسیار کوچک‌تر از آن چیزی است که بتوان آن‌را با آزمایش اندازه گرفت؛ تصویر هولوگرامی دانه‌دانه‌ای می‌تواند خیلی خیلی بزرگ‌تر و در حد 18-10 متر باشد.

ارسال شده توسط : محقق سایت ایران هولوگرام - ٢٦  اسفند , ١٣٨٩