Parimi holografik aplikohet në universin tonë*

Brian Koberlein - Astrofizikan dhe profesor i fizikës në Rochester Institute of Technology

Një nga misteret më të mëdha të kozmologjisë moderne është uniformiteti termik i universit – kozmozi i pafundëm është i përshkuar nga nxehtësia e prodhuar nga Binbg Bang. Me kalimin e kohës është ftohur me pak gradë mbi zeron absolute, por ende mund të shihet në shkëlqimin e zbehtë të radiacionit të mikrovalëve, njohur edhe si sfondi I mikrovlëve kozmike. Në çdo drejtim që ne shohim temperature e e sfondit kozmik është thuajse e njëjta, me ndryshime shumë të vogla. Por sipas modelit kozmologjik standard të “materies së errët ftohtë”, nuk ka patur kohë të mjaftueshme për rajonet e nxehta dhe të ftohta për të kryer këtë uniformizim. Edhe sot ne presim që pjesë të sfondit kozmik të jenë shumë më të ngrohta sesa të tjerat, por në fakt nuk është kjo ajo që kemi vëzhguar.

Një zgjidhje e këtij problemi kozmologjik njihet si inflacioni i hershëm. Nëse universi i vëzhgueshëm ishte ekstremisht i vogël në momentet e tij më të hershme, ai do të kishte përftuar uniformitet termik shumë shpejt. Pas kësaj, siç thotë kjo teori, universiu iu nënshtrua një periudhe të shkurtër të zgjerimit të shpejtë, duke çuar tek universi që vëzhgojmë sot. Nuk kemi prova direkte për inflacionin e hershëm kozmik, por për faktin se ai zgjidh disa çështje në kozmologji, ai është mbështetur gjerësisht.

Kohët e fundit, një ekip astronomësh studio të dhënat e marra nga sateliti i Planck, që ka kryer matjet më të sakta të sfondit kozmik të bvëra deri më sot. Ata donin që të krahasonin fluktacionet në rajonet e mëdha në hapësirë, të njohura si momentet e ulëta shumëploëshe, me parashikimet e modelit kozmologjik standard dhe me ato të një modeli që është disi i çuditshëm, atij holografik. Po sikur gjithçka rreth jush, nga yjet e largëta te duart tuaja, të jetë hologram?

Njësoj si shpella e Platonit, bota jonë e objekteve solide dhe e hapësirës tredimensionale do të ishte thjesht një hije e një realiteti dydimensional. Në shkallën njerëzore, një univers holografik do të ishte I padallueshëm nga realiteti që presim, por në shkallë kozmike mund të ketë ndryshime të imëta të cilat mund të jemi në gjendje t’i gjurmojmë.

Sipas pikëvështrimit holografik të kozmologjisë, inflacioni i hershëm vihet në lëvizje nga ndërveprimet e fushës kuantike, që do të ndryshonin fare pak pamjen e sfondit kozmik të mikrovalëve. Kjo është veçanërisht e vërtetë për momentet e ulëta shumëploshe dhe kjo diferencë e bën të mundshme, të paktën në parim, që të provohet se parimi holografik është i vërtetë. Në studimin e tyre, publikuar muajin e kaluar në Physical Revieë Letter, ekipi raporton se modeli holografik përputhet pak më mirë me të dhënat e satelitit Planck sesa modeli standard. Këto rezultate nuk provojnë se universi është holografik, por ato janë konsistente me një model holografik.

Ideja që universi ynë mund të jetë holografik buron nga teoria e unazave. Ndonëse kjo e fundit nuk është provuar në rrugë eksperimentale, struktura e saj matematike ka një elegancë dhe fuqi që e bën atë tërheqëse si model teorik. Parimi holografik në teorinë e unazave është një shembull i tillë. Në formën e tij më të përgjithshme, parimi holografik thotë se çdo gjë që ju mund të dini për një vëllim të caktuar të hapësirës, mund të mësohet duke vëzhguar mbi sipërfaqen qarkuese të vëllimit. Njësoj si holograma mund të përmbajë një imazh tridimensional brenda një lastre qelqi apo plastike, edhe universi mund ndryjë volumin e tij të pamatë brenda një sipërfaqeje.

Imagjinoni p.sh një rrugë 10 milje të gjatë që është “paketuar” nga një vijë nisjej dhe një vijë finishi. Supozoni se shpejtësia limit në këtë rrugë është 60 milje/orë dhe ne duam të dimë nëse makina ka shtuar tejkaluar shpejtësinë. Një mënyrë për ta bërë këtë është të shohësh udhëtimin e makinës përgjatë gjithë gjatësisë së rrugës, duke matur shpejtësinë e saj gjatë gjithë kohës. Por një mënyrë tjetër është thjesht të matësh se kur një makinë kalon vijën e nisjes dhe atë të finishit. Me shpejtësinë 60 milje/orë, një makinë ecën me 1 milje/minutë, kështu që nëse koha mes nisjes dhe finishit është më pak sesa 10 minuta, ne e dimë që makina ka tejkaluar shpejtësinë.

Nëse parimi holografik është i vërtetë, atëherë universi mund të shihet në dy mënyra të ndryshme: njëra është ajo e hapësirë dhe vëllimit siç e përjetojmë intuitivisht dhe tjetra, e “sipërfaqes” me një përmasë më pak. Ky dualitet holografik është matematikisht i fuqishëm sepse disa ligje të fizikës mund të funksionojnë më mirë me një pikëvështrim sesa me tjetrin.

Struktura e universit tonë dominohet nga tërheqja konstante gravitacionale mes yjeve dhe galaktikave. Në erën e tanishme, graviteti është i dobët krahasuar me forca të tjera dhe përshkruhet si fushë gravitacionale në relativitetin e përgjithshëm. Në vështrimin holografik dualist, graviteti përshkruhet si fushë kuantike që mund të ndërveprojë fuqishëm me masën. Përderisa është më e lehtë që të llogarisësh ndërveprimet e dobëta krahasuar me ato të fuqishme, relativiteti i përgjitshëm siguron një qasje më të dobishme. Gjithësesi, në momentet e para të kohës kozmike, kur universi ishte i nxehtë dhe i dendur, fushat gravitacionale të relativitetit ishin të fuqishme, kështu që fushat kuantike që rrjedhin nga vështrimi holografik mund të jenë më të përshtatshme për t’i përshkruar.

Fakti që të dy modelet, ai standard dhe ai holografik mund të përdoren për inflacionin e hershëm, mbështet idenë se parimi holografik aplikohet në universin tonë. Inflacioni kozmik mbetet një mister, por duke e parë universin si një hologramë ne mund të kemi fituar mundësinë e zgjidhjes së tij.