ホロメーター、または空間と時間が「何」でできているかを測定する方法

その発明者らは、これほど正確なものはこれまでに作られたことがないと非常に合理的に述べています。ホロメーターは、あまり派手ではないかもしれない機械です。実際には、コイルとドラムを備えた特別なサポートに取り付けられたレーザーとミラーのセットです。しかし、この「単純さ」には、実際には、100万分の1秒続き、陽子の1000分の1の物体を測定できる装置が隠されています。問題は、この宇宙で非常に小さく、非常に速いものを何を測定する必要があるのか​​ということです。その答えは印象的です。時空そのものの性質です。

ピクセル化された宇宙

量子力学の基礎の 1 つは、エネルギーと物質が連続的ではないことを説明しています。いいえ。「量子」として知られ、光子で識別できるエネルギーの最小単位は、私たちの宇宙の分割不可能で基本的なパッケージです。同様に、原子は分割不可能な素粒子（レプトン、クォーク、ボソン）のレベルまで分割できます。しかし、時空はどうなるのでしょうか？それも分割できない基本的な単位を持っていますか？そうであれば、宇宙の情報は有限量に従うことになります。

空間に基本単位がある場合、それは「ピクセル」であるかのように、有限の量に従うことになります。これを行うために、クレイグ・ホーガンのチームは、現在では有名になったホロメーターを構築しました。このホロメーターは、基本的に、互いに隣り合って配置された一対のレーザー干渉計で構成され、分離スリットとそれぞれ 40 メートルの 2 本のアームを通して 1 キロワットのビームを送信します。その後、光は反射されて回折格子に戻り、そこで 2 つの光線が再結合します。動きがなければ、光線は最初の光線と同じように 1 つに結合します。一方、何らかの種類の変動がある場合、それはビーム内で認識されます。これらの変動は、空間 (および時間) の性質を理解するために分析されるものです。

これまでに行われた作業は、基本的に「量子」ノイズ、つまり、路上（数百メートル離れたところ）の車の騒音や電気信号など、データを損なう可能性のある測定結果のアーチファクトを除去することで構成されています。そして1年間の研究を経て、チームは何かを手に入れた。ホロメーター実験は非常に高いレベルの「重要性」を示しているようだ。これは、私たちが「ピクセル化された」宇宙に住んでいることを意味するのでしょうか？ それを言うのはまだ時期尚早です。

私たちはホログラムの中で生きているのでしょうか？

私が科学について執筆する際にこれまで直面した物理学における最も厄介な問題の 1 つは、ホログラフィック宇宙の概念です。それは理解するのが簡単な概念ではありません。すべては 1993 年にホーフト (そして数年後にはサスキッド) から始まり、彼は重力の量子論について推測しました。実際に、特定の空間に含まれるすべての情報が境界を定められ、その「壁」に閉じ込められるとしたらどうなるでしょうか? ?これは、情報が 2 次元構造を持つことを意味します。

これまでのところ、ホロメーターは仮説を結論付けることができていません。これを宇宙に当てはめると、宇宙は「その壁」に情報が含まれている 2D ホログラムであると解釈できます。ざっくり言うと、わかりにくいということは先ほども言ったので。しかし実際には、現時点でこの仮説が達成できているのは、多くの注目を集め、いくつかの疑問を解決することだけです。実際に二次元で構成される宇宙の概念は、これまでに知られている一連の規則では理解できない現象のいくつかを説明する理論的な問題です。

一般に、ホログラフィック原理は、重力に関する仮説や理論を量子物理学と調和させる試みと密接に関連しています。しかし、ホロメーターはこの点に関してまだ明確な結論を下すことができていません。もちろん、それは日を追うごとに、宇宙の最も親密な性質に関するますます多くの情報を提供します。そしてフェルミ研究所では空間と時間の量子の秘密を明らかにする実験が続けられている。なぜなら、先ほども言ったように、これほど精度の高いデバイスはこれまでになかったからです。したがって、私たちは彼らの今後の発見に注意を払う必要があります。