¿Es el universo un holograma 2D? Científicos buscan la respuesta

El reconocido laboratorio Fermilab realiza un experimento para contestar la pregunta: ¿es nuestro universo una ilusión óptica creada por la difracción de la luz?

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¿Vivimos en un holograma bidimensional? No hay una respuesta corta ni sencilla a esta pregunta, pero los físicos creen que es un escenario posible. El principio holográfico -- una propiedad de la teoría de cuerdas de la física teórica -- propone que la información acerca de una región del espacio se puede determinar con la información de la superficie que le rodea. Con este principio, podrías determinar la corriente de las aguas al observar el remolino en la superficie del cuerpo acuático, por ejemplo.

¿Pero significa esto que nuestro universo es en realidad una ilusión óptica creada por la difracción de la luz? Fermilab ha activado una máquina que ayudará a un equipo de investigadores a determinar esta sospecha. El Holometer es el instrumento más sensible jamás construido para medir las fluctuaciones cuánticas del espacio.

Los científicos hacen una analogía del concepto. Como en un televisor, los pixeles pierden cohesión a medida que te acercas a la pantalla. Esas pequeñísimas partes de datos, sin embargo, forman en su totalidad una imagen reconocible cuando te alejas de la pantalla. Los investigadores creen que el universo puede estar contenido de la misma manera, con el tamaño pixel del espacio aproximadamente 10 billones de veces más pequeño que el átomo -- la distancia más corta posible en el universo, conocida como la longitud Planck.

El Holometer emplea un par de interferómetros -- unos dispositivos utilizados para superponer ondas u ondulaciones para compararlas -- que se colocan uno cerca del otro para enviar un kilovatio de rayo láser (que es equivalente a 200,000 punteros láser) a un divisor de haz (beam splitter) para viajar 40 metros sobre dos brazos posicionados en forma perpendicular con la figura de la letra "L". La luz se refleja al divisor de haz, y, si hay algún movimiento, esto causará las fluctuaciones en el brillo. Los científicos analizarán estas fluctuaciones en busca de ruido holográfico.

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Se espera que esto suceda en todas las frecuencias, pero los investigadores estarán en busca de ruido holográfico que no tiene explicación actualmente, como las ondas radiales que son emitidas por aparatos electrónicos aledaños. Debido a que el nivel de frecuencia en que funciona el Holometer es extremadamente alto -- millones de ciclos por segundo -- los movimientos de la materia normal no afectarán los resultados, lo que facilita un poco más las cosas.

"Si encontramos ruido holográfico del que no nos podemos desprender, podemos estar detectando algo fundamental acerca de la naturaleza -- un ruido que es intrínseco al binomio espacio-tiempo", dijo Aaron Chou, el físico que encabeza el proyecto del Holometer en Fermilab. "Es un momento emocionante en la física. Un resultado positivo abrirá una nueva avenida para el cuestionamiento del funcionamiento del espacio".

Esto permitirá a la máquina medir los límites de la capacidad del universo de guardar información. Si existe un número finito de bits que te indican cómo localizar algo, por ejemplo, llegará un punto en que no habrá más información.

"Queremos saber si el espacio-tiempo es un sistema cuántico, como lo es la materia", dijo Craig Hogan, el director del Centro de Astrofísica de la Partícula en Fermilab. "Si encontramos algo, eso cambiará completamente las ideas sobre el espacio que hemos utilizado durante miles de años".

El experimento del Holometer continuará recabando información durante el próximo año.

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