Skąd się wzięła grawitacja?

Grawitacja to naturalne zjawisko polegająca na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę się przyciągają. Mowa tu zarówno o gwiazdach i planetach, jak i o świetle. Grawitacja Ziemi pozwala nam się na niej utrzymać, a grawitacja Księżyca wywołuje pływy oceanów na naszej planecie. Pierwotnie, to właśnie na siła pozwoliła na ukształtowanie się Wszechświata, jednak co to naprawdę oznacza?

Fizycy od ponad wieku usiłują za pomocą mechaniki kwantowej znaleźć odpowiedź na to pytanie. Niestety, z marnym skutkiem. Co więcej, koncepcja splątania kwantowego, zakładająca komunikację pomiędzy oddalonymi obiektami z prędkością przekraczającą prędkość światła, koliduje z teorią względności zakładającą, że nic nie może poruszać się szybciej.

„Księżyc istnieje również wtedy, gdy na niego nie patrzę”, mawiał Albert Einstein, gdy zastanawiał się nad krytykowaną przez siebie mechaniką kwantową. To właśnie krytykując jej założenia, napisał w liście do Maksa Borna powtarzane od dziesięcioleci słowa: „Bóg nie gra w kości”. A może jednak grywa?

Teoria przedstawiona przez Juana Maldacena z Institute of Advanced Study Uniwersytetu Princeton i Leonarda Susskinda z Uniwersytetu Stanforda głosi, że powstanie dwóch splątanych kwantowo czarnych dziur powoduje utworzenie pomiędzy nimi tunelu czasoprzestrzennego. Przy założeniu, że taki tunel istnieje, utrzymująca go grawitacja nie będzie oddziaływaniem podstawowym, ale będzie wywodzić się ze splątania kwantowego.

Co z tego wynika? Dotychczasowy problem polegał na tym, że nie potrafiono połączyć mechaniki kwantowej z ogólną teorią względności. Być może bariery, które to uniemożliwiały, zostały w końcu przez fizyków pokonane.

Co więcej, badania prowadzone przez Maldacena jeszcze w latach 90. pozwoliły na postawienie hipotezy, że otaczająca nas wielowymiarowa rzeczywistość (postrzegamy świat jako trójwymiarowy, ogólna teoria względności zakłada cztery wymiary, a teoria strun mówi o 10-wymiarowym wszechświecie) jest jedynie projekcją holograficzną.

Kilkanaście lat temu była to jedynie śmiała hipoteza. Okazuje się jednak, że niezależne badania, które przeprowadził Yoshifumi Hyakutake i jego zespół z Ibaraki University w Japonii, potwierdzają hipotezę Maldacena. Ich obliczenia wskazują na to, że termodynamika czarnych dziur może być powielana ze wszechświata o mniejszej liczbie wymiarów.

A zatem... żyjemy w hologramie?