Pogingen om de snaartheorie om te zetten in een werkbare natuurtheorie hebben geleid tot de mogelijke conclusie dat ons universum een ​​hologram is – dat wat wij waarnemen als drie ruimtelijke dimensies feitelijk uit slechts twee dimensies bestaat. De grootste realisatie van dit door hologrammen geleide programma is een voorstel dat de lastige en onhandige naam draagt ​​van de AdS/CFT-correspondentie, voor het eerst voorgesteld door snaartheoreticus Juan Maldacena eind jaren negentig.

De AdS/CFT-correspondentie is niet per se een oplossing voor de problemen die de snaartheorie met zich meebrengt, maar een verklaring gemotiveerd door vooruitgang in de theorie wanneer men het holografische principe serieus neemt. Het is op zichzelf ook geen revolutie, maar het vertelt ons wel dat we niet helemaal misleid zijn als we de stoutmoedige bewering doen dat we in een hologram leven, en beginnen te dromen over wat die openbaring zou kunnen inhouden.

We moeten, kort gezegd, dat verzeker ik je, deze acroniemen uitpakken om te zien hoe krachtig deze verbinding is, en wat deze ons zou kunnen leren over het bredere universum. De "AdS" staat voor anti-de Sitter, wat een bepaald soort oplossing is voor Einsteins algemene relativiteitstheorie. De naam komt van de Nederlandse natuurkundige Willem de Sitter, die een nep-universum construeerde dat leeg was van alle materie en energie, met uitzondering van een sterke buitenwaartse kromming.

Dit nep-universum was nooit bedoeld om het echte universum te beschrijven, maar om de vergelijkingen van Einstein voldoende te vereenvoudigen zodat ze benaderbaar konden worden, en van daaruit zou de hoop zijn dat je langzaam de normale componenten van een kosmos zou kunnen toevoegen en een meer realistische oplossing zou kunnen benaderen. .

De 'anti' verwijst niet naar de aartsvijand van de oude Willem, maar eerder naar een ander nep-universum dat ook helemaal leeg is, maar deze keer trekt de kromming naar binnen in plaats van naar buiten.

De "CFT" in de correspondentie verwijst naar een bepaald soort kwantumtheorieconstructie die bekend staat als conforme veldtheorie. Conformele veldtheorieën zijn over het algemeen niet breed toepasbaar in de praktische natuurkunde, omdat dit soort theorieën, ook al zijn ze nauw verwant aan kwantumtheorieën die wel toepasbaar zijn, de natuur niet zo goed beschrijven.

Nu kunnen we eindelijk Maldacena's inzicht onthullen. Hij ontdekte dat een bepaalde versie van de snaartheorie die in een anti-de Sitter-universum leeft, zou kunnen aansluiten op een conforme veldtheorie aan de oppervlakte van dat universum.

Ik geef toe dat dit niet zo indrukwekkend klinkt, dus laten we het anders zeggen. De snaartheorie hoopt een theorie van de kwantumzwaartekracht te zijn, een probleem dat we al bijna een eeuw niet hebben kunnen oplossen. Het probleem met kwantumzwaartekracht is de zwaartekracht zelf:de manier waarop deze de ruimtetijd draait en draait is eenvoudigweg onbruikbaar voor onze gebruikelijke kwantuminstrumenten. Maldacena ontdekte, in een zeer beperkt geval, dat hij dit hardnekkige probleem binnen een universum in kaart kon brengen op het oppervlak van dat universum, waar de zwaartekracht verdwijnt, vervangen door een reeks fysica die totaal geen kennis heeft van die kracht... en een reeks fysica die wij weten op te lossen.

Aangeboden door Universe Today