Holografický princíp

Holografický princíp je špekulatívny dohad o teóriách kvantovej gravitácie, navrhnutý Gerardom 't Hooftom a vylepšený Leonardom Susskindom, ktorí tvrdia, že všetky informácie obsiahnuté v objeme priestoru môžu byť reprezentované teóriou fungujúcich hraníc tejto oblasti. Inými slovami, ak máme miestnosť, môžeme modelovať všetky udalosti vnútri miestnosti tým, že vytvoríme teóriu, ktorá berie do úvahy iba to, čo sa deje v stenách miestnosti.

Dôvody pre holografický princíp

 Máme nejakú konečnú, obmedzenú oblasť priestoru (napr. guľu). Táto oblasť bude obsahovať hmotu a energiu. Ak táto energia prekročí kritickú hustotu, oblasť skolabuje do čiernej diery.

 O čiernej diere sa teoreticky vie, že má entropiu, ktorá je priamo úmerná povrchu jej horizontu udalostí. Čierne diery sú objekty s maximálnou entropiou, takže entropia obsiahnutá v danej oblasti priestoru nemôže byť väčšia ako entropia najväčšej čiernej diery, ktorá môže ovplyvniť daný objem.

 Horizont udalostí čiernej diery obklopuje objem a hmotnejšie čierne diery majú väčšiu plochu horizontu udalostí a obklopujú väčší objem priestoru. Najhmotnejšia čierna diera, ktorá môže vyplniť danú oblasť je tá, ktorej horizont udalostí presne odpovedá hraniciam danej oblasti.

 Väčšia hmotnosť znamená väčšiu entropiu. Preto maximálny limit entropie pre akúkoľvek bežnú oblasť priestoru je priamo úmerná povrchu tejto oblasti, nie objemu. 

 Ak entropia obyčajnej hmoty (nie čiernej diery) je tiež úmerná ploche, potom z toho vyplýva, že objem sám je nejakým spôsobom iluzórny:  že totiž hmota zaberá plochu, nie objem, a teda vesmír je v skutočnosti hologram.

Variácie holografického princípu

Existujú variácie holografického princípu známe ako slabý a silný holografický princíp:

Silný holografický princíp

Silný holografický princíp hovorí, že informácia, ktorú vonkajší pozorovateľ môže vyvodiť z povrchu čiernej diery je priamo úmerná povrchovej oblasti horizontu udalostí. Silná verzia holografického princípu konštatuje, že pozorovateľ vyvodzuje informácie z niečoho skrz povrch, ktorý funguje ako plátno, ktorým je vidieť skrz. Avšak častice, ktoré obsahujú informácie, sú za plátnom, na ktoré svoje informácie premietajú.

Slabý holografický princíp

Slabý holografický princíp tvrdí, že všetky informácie vstupujúce do horizontu udalostí čiernej diery sú zakódované v povrchu horizontu udalostí tejto čiernej diery a sú úmerné povrchovej oblasti horizontu udalostí. Na rozdiel od silnej verzie však slabý holografický princíp tvrdí, že za plátnom nie je žiadna častica a že fyzikálne procesy vesmíru môžu byť úplne popísané plátnom alebo povrchom, skrz ktorý je informácia pozorovaná.

Holografický princíp súvisí s teóriou superstrún.

Pozri aj
 Hawkingovo žiarenie
 Kvantová gravitácia
 Teória superstrún

Literatúra
 Brian Greene: Struktura vesmíru - Čas, prostor a povaha reality, Paseka, Praha- Litomyšl 2006, ISBN 80-7185-720-3, s.407-410

Kvantová fyzika
Čierne diery