Голографический принцип.
Что можно увидеть, глядя на эту пёструю картинку? Бессмысленный набор цветов самой разнообразной формы, без содержания. Однако, если приблизится к этой картинке и рассредоточить взгляд, можно заметить сначала некоторое движение, а, затем некий предмет - заварочный чайник на подставке внутри некоего объёма. Эта картинка напоминает голографию - плоское изображение, пропустив через которую свет лазера, можно увидеть объёмное изображение объекта. При этом виде фотографирования сохраняется глубина изображения и многоракурсность.
Голографический принцип утверждает, что существует некое максимальное количество информации, содержащееся в областях, прилегающих к той или иной поверхности. Следовательно, вопреки интуитивному представлению, количество информации, содержащееся в комнате, зависит не от объема комнаты, а от площади ограничивающих ее стен. Принцип возник из идеи о том, что планковская длина определяет одну из сторон поверхности, которая может содержать только 1 бит информации. Планковская длина - это характерное расстояние, на котором принципы квантовой механики начинают преобладать над законами классической гравитации. Существование этого предела было впервые постулировано физиком Жераром Хуфтом в 1993 году. Его можно также получить из обобщения следующего утверждения, которое на первый взгляд относится совсем к другой области: количество информации, содержащейся в черной дыре, определяется не ее объемом, а площадью поверхности ее горизонта событий.
Площадь любой поверхности ограничивает информационное содержание смежных областей пространства-времени на уровне 10^(69) бит на квадратный метр.
Голографический принцип-это принцип теорий струн и предполагаемое свойство квантовой гравитации, которое гласит, что описание объема пространства можно рассматривать как закодированное на границе нижнего измерения области-например, на границе, такой как гравитационный горизонт. Впервые предложенный Джерардом т Хуфтом, он получил точную интерпретацию теории струн Леонардом Сасскиндом, который объединил свои идеи с предыдущими идеями т Хуфта и Чарльза Торна.Как указал Рафаэль Буссо, Торн заметил в 1978 году, что теория струн допускает описание более низких измерений, в котором гравитация возникает из нее тем, что сейчас было бы названо голографическим способом. Ярким примером голографии является соответствие AdS/CFT.
Голографический принцип был вдохновлен термодинамикой черных дыр, которая предполагает, что максимальная энтропия в любой области масштабируется с радиусом в квадрате, а не в кубе, как можно было бы ожидать. В случае черной дырыпонимание состояло в том, что информационное содержание всех объектов, упавших в дыру, может полностью содержаться в поверхностных колебаниях горизонта событий. Голографический принцип разрешает информационный парадокс черной дыры в рамках теории струн. Однако существуют классические решения уравнений Эйнштейна, которые допускают значения энтропии, превышающие значения, допускаемые законом площади, следовательно, в принципе больше, чем у черной дыры. Это так называемые "мешки с золотом Уилера". Существование таких решений противоречит голографической интерпретации, и их эффекты в квантовой теории гравитации, включая голографический принцип, еще не полностью поняты.
В теоретической физике соответствие анти-де Ситтера/конформной теории поля, иногда называемое двойственностью Мальдасены или двойственностью калибровки/гравитации, представляет собой предполагаемую взаимосвязь между двумя видами физических теорий. С одной стороны, это пространства анти-де Ситтера (AdS), которые используются в теориях квантовой гравитации, сформулированных в терминах теории струн или М-теории. По другую сторону соответствия находятся конформные теории поля (CFT), которые являются квантовыми теориями поля, включая теории, аналогичные теориям Янга-Миллса, которые описывают элементарные частицы.
Эта двойственность представляет собой значительный прогресс в понимании теории струн и квантовой гравитации.Это связано с тем, что она обеспечивает непертурбативную формулировку теории струн с определенными граничными условиями и является наиболее успешной реализацией голографического принципа, идеи квантовой гравитации, первоначально предложенной Джерардом т Хуфтом и продвигаемой Леонардом Сасскиндом.
Он также предоставляет мощный инструментарий для изучения сильно связанных квантовых теорий поля.Большая часть полезности двойственности обусловлена тем фактом, что это двойственность сильного и слабого: когда поля квантовой теории поля сильно взаимодействуют, поля в теории гравитации слабо взаимодействуют и, следовательно, более поддаются математическому анализу. Этот факт был использован для изучения многих аспектов физики ядерных и конденсированных сред путем перевода проблем по этим предметам в более математически поддающиеся решению задачи теории струн.
Соответствие AdS/CFT была впервые предложена Хуаном Мальдасеной в конце 1997 года. Согласно его гипотезе, некоторые теории квантовой гравитации эквивалентны другим квантово-механическим теориям (без гравитационной силы) в одном меньшем измерении пространства-времени.
http://www.astronet.ru/db/msg/1380936
http://www.damtp.cam.ac.uk/research/gr
http://www.ctc.cam.ac.uk/