Иллюзия гравитации

Возможно, сила тяготения и одно из пространственных измерений возникают в результате взаимодействия частиц и полей, существующих в трехмерном мире. Всем нам хорошо знакомы три пространственных измерения: вверх-вниз, влево-вправо и вперед-назад. Четырехмерную комбинацию пространства и времени принято называть пространством-временем. Таким образом, мы живем в четырехмерной вселенной. Так ли это?

Согласно новейшим физическим теориям одно из трех пространственных измерений — лишь иллюзия, и все частицы и поля, из которых состоит окружающая действительность, на самом деле перемещаются в двумерном пространстве, похожем на Флатландию Эдвина Эбботта. В этом плоском мире нет и силы тяготения, которая возникает лишь вместе с иллюзорным третьим измерением.

Точнее говоря, из этих теорий следует, что есть несколько правомерных ответов на вопрос о числе измерений: можно описывать действительность и как трехмерное пространство, в котором действуют законы природы, учитывающие гравитацию, и как двумерное, в котором справедливы совершенно другие законы и нет сил тяготения. Несмотря на радикальные различия, оба описания могли бы полностью соответствовать результатам всех наших наблюдений, и нельзя было бы определить, какое из них следует считать «действительно» истинным.

Нечто похожее мы можем наблюдать и в повседневной жизни. Голограмма — плоский объект, но если рассматриваем ее при правильном освещении, то можно увидеть полностью трехмерное изображение объекта, информация о котором закодирована на двумерной поверхности. Точно так же согласно новым физическим теориям вся вселенная могла бы быть своего рода голограммой.

Голографическое описание — это не просто интеллектуально-философский курьез. Физические уравнения, чрезвычайно сложные при одном подходе, могут оказаться относительно простыми при другом, что позволит без особых усилий решить труднейшие проблемы современной физики. Например, голографические теории могут оказаться полезными при анализе последних экспериментальных результатов физики высоких энергий. Кроме того, они предлагают новый способ построения квантовой теории гравитации, которая объединит все силы природы и поможет физикам разобраться в том, что происходит в черных дырах и что происходило в первые наносекунды после Большого взрыва.