Disegno concettuale della teoria dei campi conformi di de Sitter. Credito:Università di Kyoto / Tadashi Takayanagi
La nostra comprensione dell'universo potrebbe non espandersi tanto quanto l'universo stesso. In alcuni casi, le nostre teorie sull'inflazione cosmica possono sembrare come se si stessero sgonfiando in un buco nero.
I buchi neri, tuttavia, potrebbero essere l'esatta analogia necessaria per approssimare matematicamente l'espansione dell'universo. Ciò potrebbe richiedere una riflessione fuori dagli schemi o, in questo caso, al microscopio.
Ora emerge dallo Yukawa Institute for Theoretical Physics dell'Università di Kyoto un nuovo approccio che utilizza il principio olografico per descrivere l'universo in espansione nello spazio de Sitter, che è un'approssimazione del nostro universo attuale.
Gli ologrammi possono evocare immagini di videochiamate interstellari nei film di fantascienza, ma per i fisici teorici possono anche essere modelli matematici e microscopici che codificano informazioni di dimensioni superiori su superfici di dimensioni inferiori. Con i buchi neri pieni di entropia, gli scienziati ipotizzano che le informazioni codificate sull'orizzonte degli eventi siano proporzionali all'area della superficie, non al volume come nella geometria euclidea.
"Per comprendere meglio gli eventi successivi al Big Bang, abbiamo bisogno di una teoria coerente della gravità quantistica e l'universo di de Sitter fornisce una soluzione all'equazione della relatività generale di Einstein con una costante cosmologica positiva", afferma l'autore Tadashi Takayanagi.
Questo modello, che esclude la gravità, descrive una struttura bidimensionale che si avvicina all'espansione del nostro universo tridimensionale, consentendo agli autori di identificare il primo esempio di teoria del campo conforme bidimensionale o CFT che utilizza tipicamente un intero positivo per la costante cosmologica .
"Una caratteristica speciale del nostro modello proposto consiste nell'utilizzare una costante cosmologica negativa per tenere conto della gravità nello spazio anti-de Sitter", aggiunge Takayanagi, "evidenziando così l'importanza del principio olografico per la gravità di de Sitter".
Sebbene l'olografia per lo spazio anti-de Sitter sia stata proposta per la prima volta nel 1997, i risultati prodotti dal modello computazionale hanno dimostrato che le quantità di base concordavano tra la gravità classica di Einstein e la CFT.
L'autore conclude:"La teoria quantistica dell'informazione ha svolto un ruolo essenziale nella fisica dei buchi neri, aumentando le aspettative per una comprensione più profonda della struttura spazio-temporale di un universo di dimensioni superiori".
Lo studio è pubblicato in Lettere di revisione fisica . + Esplora ulteriormente
