Language
Country/Area
No result found
La extraña conexión entre información y materia: ¿Cómo utilizar la información para comprender el funcionamiento del universo?
En la física moderna, la naturaleza de la información y su relación con la materia han despertado el pensamiento de muchos científicos. Según el principio holográfico, el funcionamiento del universo puede entenderse a través de la información, una visión que cambia nuestra comprensión fundamental de las entidades físicas. El principio holográfico fue propuesto por primera vez por Gerard Hoft y desarrollado y expresado por Liam Susskind. Su idea central es que la descripción del espacio tridimensional puede considerarse en realidad como algo que está incrustado en un límite bidimensional. Información sobre.
"El mundo tridimensional que experimentamos, lleno de galaxias, planetas, casas, rocas y personas, es en realidad un holograma, una realidad codificada en una superficie bidimensional distante".
La base de esta teoría proviene del límite de Bekenstein, que postula que la entropía máxima de cualquier región es proporcional a su área, no a su volumen. Esto demuestra que el contenido de información tanto de los agujeros negros como de la materia ordinaria puede registrarse completamente en sus límites, lo que nos permite repensar cómo se compone la materia.
La paradoja de la información del agujero negro
Los cálculos de Hawking mostraron que la radiación emitida por un agujero negro parecía independiente de la materia que absorbía, lo que planteaba una profunda paradoja. Según la mecánica cuántica, cuando la función de onda de un estado cuántico cambia, debería haber un flujo de información correspondiente. Sin embargo, si un agujero negro pudiera absorber estados puros pero reemitir radiación sólo en estados mixtos, esto significaría que se pierde información, violando un principio fundamental de la mecánica cuántica. Esta paradoja obliga a los científicos a explorar la conexión más profunda entre la estructura cósmica y la información.
"La entropía de un agujero negro es proporcional al área de su horizonte de sucesos, en lugar de la forma habitual en que debería aumentar con el volumen".
La equivalencia de información y materia
Tradicionalmente, la entropía se ha considerado una medida de "desorden" en un sistema físico. Sin embargo, utilizando el concepto de entropía de Shannon, la cantidad de información también puede verse como una medida de la existencia de materia, dando lugar a una nueva visión de que puede haber una profunda conexión intrínseca entre las propiedades de la materia y el contenido de la información. .
En su artículo, Bekenstein señaló que la entropía termodinámica y la entropía de Shannon son conceptualmente equivalentes, lo que nos proporciona una perspectiva totalmente nueva para comprender el límite entre la materia y la información. Preguntó:
Esta pregunta invita a la gente a reflexionar sobre si la información es la clave para comprender la existencia de la materia. Correspondencia AdS/CFT y la práctica del principio holográfico"¿Podemos ver el mundo entero en un grano de arena, como lo describió William Blake, o es esto sólo una declaración poética?"
La correspondencia AdS/CFT es una ilustración importante del principio holográfico, que proporciona una conexión entre el espacio anti-de Sitter y la teoría de campos conforme. Esta correspondencia no sólo proporciona un medio para consolidar las teorías de la gravedad cuántica, sino que también nos permite estudiar las teorías de campos fuertemente acoplados de una manera teórica de campos cuánticos. Según esta correspondencia, cuando aparecen interacciones fuertes en la teoría cuántica de campos, los campos en la teoría gravitacional son interacciones débiles.
Esto permite transformar muchos problemas de física nuclear y de materia condensada en problemas matemáticamente más manejables, avanzando significativamente nuestra comprensión del mundo cuántico.
Prueba experimental del principio holográfico
Aunque la base teórica del principio holográfico es ampliamente aceptada, la verificación experimental aún enfrenta desafíos. Los experimentos con partículas pequeñas podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre el principio holográfico, y Bekenstein había propuesto probarlo en experimentos de mesa. Sin embargo, todavía faltan datos experimentales ampliamente aceptados que respalden estas teorías.
Por ejemplo, Kirk Hogan, del Laboratorio Nacional Fermi, ha propuesto que, según el principio holográfico, las fluctuaciones cuánticas en la posición espacial deberían conducir a un "ruido holográfico" medible observado en los detectores de ondas gravitacionales. Sin embargo, estas afirmaciones aún no han sido ampliamente reconocidas por la comunidad científica.
A medida que los científicos estudian más la gravedad cuántica y los principios holográficos, esperan descubrimientos aún más innovadores que nos brindarán una comprensión más profunda de cómo funciona el universo.
Y debajo de esta complicada teoría, ¿hay una verdad más profunda que aún no hemos comprendido?
