¿Nuestro Universo es un holograma?

¿Nuestro Universo es un holograma?
¿Es nuestro Universo tan real como creemos ?

¿O es mas bien solo un holograma ?

Hay teorías, que ponen en duda lo que día a día vivimos como una realidad!

Por eso, mira a tu alrededor. Las paredes, la silla donde estás sentado, tu propio cuerpo; todo parece ser real y sólido.

Sin embargo, existe la posibilidad de que todo lo que vemos en el Universo –incluidos tú y yo- pueda ser nada más que un holograma.

Suena absurdo, pero ya hay evidencia que sugiere que puede ser cierto, y podríamos estar seguros dentro de un par de años.

Si llega a ser el caso, pondría de cabeza nuestra noción de la realidad.
La idea tiene una larga historia, derivada de una aparente paradoja planteada por el trabajo de Stephen Hawking en la década de 1970.

Él descubrió que los agujeros negros irradian lentamente su masa.

Esta “radiación de Hawking” no parece contener información, sin embargo, plantea la interrogante de qué le ocurre a la información que describía a la estrella original una vez que el agujero negro se evapora. Una piedra angular de la física es que la información no puede ser destruida.

¿Nuestro Universo es un holograma?

En 1972, Jacob Bekenstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Israel, demostró que el contenido de la información de un agujero negro es proporcional al área de la superficie bidimensional de su horizonte de sucesos, el punto de no retorno para la luz o materia que cae en un agujero negro.

Más tarde, los partidarios de la teoría de cuerdas lograron demostrar cómo la información original de una estrella podría ser codificada en diminutas regiones del horizonte de sucesos, que luego la imprimiría en la radiación de Hawking emitida por el agujero negro.

Esto resolvió la paradoja, pero los físicos teóricos Leonard Susskind y Gerard ‘t Hooft decidieron llevar la idea más allá: si una estrella tridimensional pudiese ser codificada en el horizonte de sucesos 2D de un agujero negro, quizá lo mismo podría ser cierto para el Universo completo.

El Universo, después de todo, tiene un horizonte de sucesos a 42 mil millones de años-luz de distancia, más allá de dicho punto la luz no habría tenido tiempo para alcanzarnos desde el Big Bang. Susskind y ‘t Hooft sugirieron que esta “superficie” 2D puede codificar el Universo 3D completo que experimentamos, parecido al holograma 3D que es proyectado por tu tarjeta de crédito.

Parece una locura, pero ya hemos visto una señal de que puede ser cierto. Los físicos teóricos han sospechado desde hace mucho tiempo que el espacio-tiempo está pixelado, o granulado.

Dado que una superficie 2D no puede almacenar suficiente información para representar perfectamente un objeto 3D, estos píxeles serían más grandes en un holograma.

“Estar en el Universo [holográfico] es como estar en una película 3D”, dice Craig Hogan de Fermilab en Batavia, Illinois. “En una escala mayor, parece liso y tridimensional, pero si te acercas a la pantalla, puedes decir que es plano y pixelado”.

Fluctuación cuántica

Recientemente, Hogan examinó las lecturas de un detector de movimiento sumamente sensible en Hannover, Alemania, que fue construido para detectar ondas gravitatorias; ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo.

El experimento GEO600 aún no ha encontrado una, pero en 2008 una fluctuación inesperada dejó al esquipo rascándose la cabeza, hasta que Hogan sugirió que podría surgir de “fluctuaciones cuánticas” debidas a la granularidad del espacio-tiempo.

Deberían ser demasiado pequeñas para detectarlas, por lo tanto el hecho de que son bastante grandes para ser notadas en las lecturas de GEO600 es una tentadora evidencia de que el Universo es realmente un holograma, dice.

Bekenstein es cauteloso: “La idea holográfica es sólo una hipótesis, apoyada por algunos casos especiales”.

La mejor evidencia podría venir de un instrumento dedicado que está siendo afinado en el Fermilab, el que Hogan espera que esté funcionando al 100% dentro de un par de años.

Un resultado positivo desafiaría cada suposición que tenemos sobre el mundo en que vivimos.

Demostraría que todo es una proyección de algo que ocurre en una superficie plana a miles de millones de años-luz de distancia de donde nos percibimos a nosotros mismos.

Hasta ahora no tenemos idea de lo que puede ser este “algo”, o cómo podría manifestarse como un mundo en que podemos desenvolvernos.

¿Nuestro Universo es un holograma?

El tiempo corre de izquierda a derecha. La izquierda indica la fase holográfica y la imagen está borrosa porque el tiempo y el espacio no están bien definidos.

Al final de esta fase (elipse negra), el Universo entra a una fase geométrica, la que puede ser descrita por las ecuaciones de Einstein. 

La radiación del fondo cósmico de microondas fue emitida unos 375.000 años después. Los patrones del fondo cósmico contienen información sobre el universo joven y el desarrollo de estructuras de estrellas y galaxias en el universo posterior (a la derecha). Crédito: Paul McFadden.

Un nuevo estudio ha proporcionado lo que los investigadores creen que es la primera evidencia observacional de que nuestro universo podría ser un enorme y complejo holograma.

Físicos y astrofísicos teóricos que investigan irregularidades en el fondo cósmico de microondas (el “eco” del Big Bang), han encontrado que allí hay evidencia considerable que apoya una explicación holográfica del Universo; de hecho, tanta evidencia como la hay para la explicación tradicional de estas irregularidades usando la teoría de la inflación cósmica.

Un universo holográfico, una idea sugerida por primera vez en la década de 1990, es uno donde toda la información que compone nuestra realidad en tres dimensiones (3D) –más la dimensión temporal– está contenida en una superficie bidimensional (2D) en sus bordes o límites.

l profesor Kostas Skenderis de ciencias matemáticas en la Universidad de Southampton explica: “Imagine que todo lo que ve, siente y escucha en tres dimensiones (y su percepción del tiempo) de hecho emana desde un campo plano bidimensional. 

La idea es similar a la de los hologramas ordinarios donde una imagen tridimensional está contenida en una superficie bidimensional tal como en el holograma de una tarjeta de crédito. Sin embargo, esta vez, el universo completo está contenido”.

Aunque no es un ejemplo para las propiedades holográficas, podría pensarse como ver una película 3D en un cine. Vemos como si las imágenes tuvieran altura, ancho y profundidad, cuando en realidad todo se origina desde una pantalla plana 2D. La diferencia en nuestro universo 3D es que podemos tocar objetos y la “proyección” es real desde nuestra perspectiva.

En décadas recientes, los avances en telescopios y equipos de detección han permitido a los científicos detectar una enorme cantidad de datos contenidos en al “ruido blanco” o microondas (parcialmente responsables de los puntos blancos y negros que ves una televisión sin ajustar) remanentes del momento en que el Universo fue creado. 

Usando esta información, el equipo fue capaz de hacer comparaciones complejas entre redes de características en los datos y la teoría cuántica de campos. Descubrieron que algunas de las teorías de campos cuánticos más simples podrían explicar casi todas las observaciones cosmológicas del universo joven.

El profesor Skenderis comenta: “La holografía es un gran paso adelante en la manera en que pensamos acerca de la estructura y creación del Universo. La teoría de relatividad general de Einstein explica muy bien casi todo a gran escala en el Universo, pero se desmorona cuando se examina su origen y mecanismos a nivel cuántico. 

Los científicos han estado trabajando durante décadas para combinar la teoría de gravedad de Einstein y la teoría cuántica. Algunos creen que el concepto de un universo holográfico tiene el potencial de reconciliar ambas. Espero que nuestra investigación nos mueva un paso más hacia esto”.

Los científicos esperan ahora que su estudio abra la puerta para mejorar nuestra comprensión del universo temprano y explicar cómo surgieron el espacio y el tiempo.

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