Otra vez volvemos a encontrarnos con la (ya) vieja idea de que el universo es un enorme, vasto y complejísimo holograma. Esta vez, según he podido leer, ha sido por la "primera evidencia observacional de que nuestro Universo es un holograma".
Pero no. Ni el universo es un holograma, ni el último estudio es la primera evidencia de ello. En realidad, y aunque parezca increíble, se trata de una enorme confusión que llevamos arrastrando desde hace años. Es decir, tranquilidad, que el universo sigue siendo el que era.
Hologramas y universos y viceversa
Empezaré reconociendo que no sé qué puede significar esto de que el Universo es un holograma. No en un sentido preciso. La idea suena a que la realidad es una enorme película de cine y que, por alguna extraña razón, lo que percibimos no es más que una sesión cinematográfica en tres dimensiones. La metáfora no es precisa, pero creo que refleja bien lo que nos viene a la mente.
Al fin y al cabo, la holografía es una técnica óptica que usa un fenómeno físico muy común (la interferencia entre ondas) para condesar información tridimensional (la luz de una habitación) en un soporte de dos dimensiones (una película grabadora).
Es decir, se trata de una técnica que nos permite crear sistemas bidimensionales que sean análogos a otro de tres dimensiones. Esto no deja de ser una curiosidad técnica que sí, tiene muchas aplicaciones tanto prácticas como teóricas; pero que no tiene relación directa con el estudio del universo.
Los agujeros negros viven en dos dimensiones
O eso parecía. Hasta que, estudiando la termodinámica de los agujeros negros, Bekenstein y Hawking descubrieron en los 70 que, en estos objetos astronómicos, la entropía dependía del área de superficie del horizonte de sucesos. Algo que no era normal. Vamos, que es toda una paradoja.
Como demuestra cualquier dormitorio universitario: a más volumen, más desorden. Menos en los agujeros negros
La entropía es el grado de organización de un sistema. Por las leyes de la termodinámica, la entropía ("el desorden") siempre crece y cuanto más grande es el sistema (cuanto es más grande es el volumen) la entropía máxima es mayor. Eso nos lo dicen los resultados experimentales y también el sentido común. Como demuestra cualquier dormitorio universitario: cuanto más espacio, más desorden.
Pero, como digo, el sentido común es el menos común de los sentidos también en los agujeros negros. Allí la entropía no depende del volumen, sino del área. Tras darle muchas vueltas se encontraron bastantes explicaciones, pero la resolución más famosa a esta paradoja es el principio holográfico.
El principio holográfico
Fue propuesto en 1993 por Gerard 't Hooft y, posteriormente, refinada a la luz de la teoría de cuerdas por Leonard Susskind en el 95. En esencia, el principio holográfico postula que, como en un holograma, para todo sistema de n dimensiones existe un sistema n-1 dimensiones que guarda una analogía perfecta con él.
La hipótesis es que para todo sistema hay dos teorías con distintas dimensiones que los describen
Es decir, que, para cada sistema físico, siempre hay dos teorías que lo describen con leyes y objetos distintos, pero que son fácilmente 'traducibles' entre sí. Sería lo más parecido a poder construir un mapa perfecto de un espacio geográfico determinado.
A la posibilidad de cambiar entre esas dos teorías la llamamos dualidad y es una herramienta increíble para la física. Hay problemas que se resuelven de forma más sencilla en la teoría de dos dimensiones y problemas que se resuelven de forma más sencilla en la de tres. Esta dualidad permite trabajar siempre en el nivel que más nos interesa.
Aquí está la confusión
Todo esto no quiere decir que el Universo sea un holograma, de ninguna manera. Solamente quiere decir que, a nivel estrictamente teórico, podemos conceptualizar el universo, que es tridimensional, como un sistema de dos dimensiones si nos interesa.
O ni eso porque, aunque hay buenas razones para creer en él, el principio holográfico se nos sigue resistiendo y aún no está demostrado. El trabajo del que estamos hablando ahora no es más que un avance para demostrar que efectivamente el principio es válido a nivel cosmológico y no es poco.
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juancanik
Ahora estoy tranquilo porque Javier Jimenez me asegura que el universo no es un holograma.
u27172
¡Yo me llamo Ralph!
SpaceWorm
Creo que estás ligeramente confundido con la entropía en 2D de los agujeros negros.
Sinceramente podría estar yo equivocado (no soy astrofísico), pero por lo que he leido y entiendo, no es más que una manera sencilla y elegante de cuantificar la entropía de un objeto el cual es bastante complicado de caracterizar plenamente.
"Pero, como digo, el sentido común es el menos común de los sentidos también en los agujeros negros. Allí la entropía no depende del volumen, sino del área."
Por lo que yo recuerdo de Termodinámica, la entropía cuantifica el grado de "desorden" de un sistema importando poco el modelo geométrico escogido (siempre que tenga un mínimo de sentido), por lo que en función de tu modelo (1D, 2D o 3D) la puedes cuantificar en función de un volumen, área o incluso longitud de manera análoga uno puede cuantificar flujos de calor por unidad de volumen, área o longitud.
Tal y como se comenta en la wikipedia:
"es posible describir estos cuerpos celestes mediante únicamente tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica Q y su momento cinético L. En ausencia de momento cinético, un agujero negro es perfectamente esférico, pero si posee un momento cinético, adoptará una forma ligeramente achatada. Así, el parámetro que pertinentemente describe la estructura del agujero negro no es su radio, sino su superficie que ha de entenderse como la superficie del horizonte de sucesos que le caracteriza. Existirá por tanto una relación entre el área del agujero negro A a los tres parámetros establecidos por el teorema."
Tal y como se da a entender, si los agujeros negros no tuvieran momento cinético (que no rotaran) dicha entropía sería relacionada con el "radio del horizonte de sucesos" y no por la superficie.del horizonte de sucesos. Es lo poco fácil que tiene un agujero negro, que al menos geométricamente hablando es relativamente fácil de definir.
Por lo que entiendo de Bekenstein y Hawking, su descubrimiento fue demostrar de una manera elegante la caracterización energéticamente hablando de un sistema el cual es imposible (al menos por ahora) de conocer internamente por ser básicamente una caja negra quasi perfecta, además de conseguir una analogía con las leyes de la termodinámica.
Igualmente, si por aquí hay algún entendido, que me ilustre ;)
antoneo
Seguramente voy a decir una chorrada, pero creo que físicamente el Universo al menos tiene 4 dimensiones (el tiempo es una dimensión aunque no la veamos).
De hecho, creo recordar que en una clase de física matemática el profesor comentó que se conocen 11 dimensiones. Siempre hablando de dimensiones teóricas que es lo que nos gusta a los matemáticos :P Pero como digo, creo recordar...
mangomx
"... a nivel estrictamente teórico, podemos conceptualizar el universo, que es tridimensional, como un sistema de dos dimensiones si nos interesa."
Que confusión con estos físicos. Pues bien, a mi me apetece conceptualizarlo en una dimensión. Que el universo esta formado por un solo punto unidimensional; una sola partícula elemental mas pequeña que un quark que viaja libremente por un vacío de espacio y tiempo.
El universo y los objetos que vemos y percibimos son una infinidad de puntos de convergencia de la única partícula a través del tiempo (en unidades temporales para las que no hay medida).
¯\_(ツ)_/¯
joaquínpérez marti
Quien dice que no hay mas dimensiones.... que no conocemos por nuestro nivel tecnologico actual...
philipejoonshepard
Si no apruebas la teoría, mínimo un respeto ante ella. Ni tanto la teoría ni tu articulo tienen una prueba que de la certeza que sea el correcto análisis, por tanto si no te gusta como se plantea la teoría, oídos sordos al tema, para que calentarse la cabeza y creando controversia. A eso a simple definición se le llama "llamar la atención".
alberto_bengoa
Me parece muy aventurado contradecir a estos científicos, y mas cuando empiezas diciendo que no entiendes el concepto del que se está debatiendo.
Me parece perfecto que tengas una opinión diferente y que tengas argumentos para apoyarla, pero este titular entre la soberbia y el clickbait... no mola ni lo mas mínimo.