27 March 2017


This is an article written by Astrophycisist Dr. Massimo Teodorani (a member of UAPSG-GEFAI) originally published on Facebook.

It's a month that I'm ruminating on recent important article of Kostas Skenderis and his
group (including some theoretical physicists and Italian Canadians) published in the prestigious physical review letters. Analyzing the data relating to the very early stages of the birth of the universe is being drawn up mathematically a model that would be able to change the current paradigm, what currently is based on two parallel theories and seemingly incompatible among them - the theory of general relativity and the mechanics Quantum - which already someone with the loop quantum gravity and with superstring theory has attempted to harmonize between them.

According to the new paradigm (that perplexing many, including me) shows that the universe like us we observe it, I mean all four interactions that describe it according to the standard model, it would be basically a hologram, i.e. a two-dimensional surface that he coded In itself, the information on the tri-dimensional reality that normally perceive. All of this, at least according to Skenderis, does not mean that the universe is not real, but that the nature of the reality that we are watching and we measure it would be the result of a deeper structure which has its base in a space with a size less and That would work as "Projector" of reality in 3-D. In a word, the more intimate structure of the universe would be like the hologram that appears on a credit card, which in itself is two-dimensional, but that gives the impression of the three-Dimensionality, or as the vision of a film with 3-D glasses That give the illusion of three-Dimensionality is from one screen to 2-D.

This structure would be well marked, according to calculations, in the early stages of the universe, and in particular in the very recent data obtained on the background radiation (Echo of the big bang), as if the singularity, which is the zero point was actually the point from which you Spreading the "Projection of reality" in 3-D, and not a point that swells as suddenly as a sphere (up to become extended 13.5 Light-years) has created physically to space, time, matter and energy. Similar considerations are also on the nature of black holes (another type of "Singularity" in physics and cosmology), whose entropy is proportional to its surface area (2-D) and therefore to its contents, in turn closely Tied to the volumes 3-D of the real world in that particular context, in reality projection of that surface 2-d containing information.

It seems to me that all this doesn't deny the reality observed and measured as such but that the interpreters according to a different key of reading, which would lead to the well "Holographic Paradigm", ready to replace that relativistic and quantum of the previous century. I understand that Skenderis, to get to these powerful conclusions is party, taking into consideration especially superstring theory, which unites the general relativity with quantum mechanics, and his characteristic of allow through the particles represented as thin wires ( Open or closed to second of the cases) the construction of hiper-superficies denominated "brane".

In A Nutshell The Holographic Theory (although no new since I'm at least 20 years that we are working, starting with, for example from the work of Leonard Susskind) in physics / cosmology is born as a necessity to combine better between their general relativity And quantum mechanics. Together with the construction of a theory of great unification of forces, this is the most compelling need for contemporary of physics, that doesn't allow contradictions within it but total auto consistency in all its parts, as far as  counter-intuitive can be the result.

Skenderis tries to explain how the forces by which we may perceive, such as that of gravity, are nothing more than "emerging property" of something deeper, in the same way in which the temperature in a gas does not represent the law in itself but a Emergent property was born from a law that the cause and I mean the collision between particles.

The fact is that, as was the case with the theory of relativity (meter of Riemann, Ricci, etc. ) and for the Quantum Theory (spaces of Hilbert, etc. ), the holographic model requires the use of mathematical operators completely new to operate this theory (which considers Skenderis counterfeited, which is very encouraging). This math is present in their technical article (not available to non subscribers), but miss a disclosure "technique" that helps to understand all the other physical (of different specialties, like mine) as these new players explain the model and holographic How do you loops with the parameters are observable.

Having said that, I'd like to remind you that there is also another approach to try to verify (or disprove) if our universe is holographic or not, and this possible evidence could be experimentally and directly detected using interferometrical techniques with laser beams. 

How did this a few years ago the physicist Silas Beane, there are in fact of potential observable in nature provided by muons (high energy particle) of cosmic radiation, which might prove that our universe is a colossal simulation, or a illusion in Which we'd all be immersed. If this is the reality we live in, wouldn't it be more real than dismissal of this facebook. But this is a hypothesis much more knives than Skenderis about holography forming as the origin of the universe, while that of Beane assumes openly that the universe is a real simulation verifiable (or wrong) by the comments and from laboratory experiments.

In This particular case the strategy used by experimental and theoretical physicists is to identify the "highest resolution" of the universe, or go to see which is the smallest pixel that it is. This can possibly find on my way to see what lies behind the "cut" of the energy (limit value of 10 ^ 20 electronvolt) of high-energy particles that are found in the cosmic rays. For ' limit value " of the energy of the cosmic rays to 10 ^ 20 electronvolt means a factor in the nature of space, that is, that identifies the nature of the pixel minimum which gives a very high resolution to this hypothetical simulation. The report of planck E = H x f says very simply that, without prejudice to the planck constant h, energy is much higher than the higher the frequency f. And the value given above is the highest possible. So this corresponds to a frequency f very high, but this is the same as having a wavelength l short (F = C / l), the shortest. In fact, the frequency is inversely proportional to the wavelength. But the wavelength is the size of a space. Well, that is the smallest pixels of the universe, at least according to this theory.

The experiment was done a year and a half ago using a "Olometro" from Fermilab in USA but has brought negative results, for now. The fact is that there is a community of physical and of famous manager of science and technology such as Elon Musk who believe that there is a need for more funds to be able to say the final word. If this definitive word came then the theory of "the matrix" would be true, our reality an illusion created by a computer technology for us inconceivable, while only the conscience would remain the only real reality.


• Skenderis Seminar: https://www.youtube.com/watch?v=XoP0lzBC9mo


Este es un artículo que el Astrofísico Dr. Massimo Teodorani (miembro del UAPSG-GEFAI) publicó en Facebook.
La traducción al español es de Milton W. Hourcade y exclusiva para este blog.
Agradecemos al Dr. Teodorani la gentileza de permitirnos publicar su material aquí.
Hace un mes que estoy rumiando sobe un reciente artículo importante de Kostas Skenderis y su grupo (que incluye a algunos Físicos teóricos italianos y canadienses) publicado en las cartas de la prestigiosa Physical Review.

Analizando los datos relacionados con las etapas muy tempranas del nacimiento del universo, se ha dibujado matemáticamente un modelo que sería capaz de cambiar el actual paradigma, el cual está basado en dos teorías paralelas y aparentemente incompatibles entre sí –la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica--  las cuales alguien con el lazo de la gravedad cuántica o la teoría de las supercuerdas ha tratado de armonizarlas.

De acuerdo al nuevo paradigma (que deja perplejos a muchos, inclusive a mí) el universo que observamos, esto es, la cuatro interacciones que lo describen de acuerdo al modelo estándar, sería básicamente un holograma, esto es, una superficie bi-dimensional que ha codificado en sí misma la información tridimensional que normalmente percibimos.

Todo esto, por lo menos según Skenderis, no significa que el universo no sea real, sino que la naturaleza de la realidad que estamos observando y que medimos, sería el resultado de una estructura más profunda que tiene su base en un espacio con un tamaño menor que
funcionaría como un “proyector” de una realidad en 3-D. En una palabra, la estructura más íntima del universo sería como el holograma que aparece en una tarjeta de crédito, que en sí mismo es bi-dimensional, pero que da la impresión de una tri-dimensionalidad, o la visión de una película con lentes para tercera dimensión que nos da la ilusión de tri-dimensionalidad y que proviene de una bi-dimensionalidad en la pantalla.

Esta estructura estaría bien marcada, según los cálculos, en las primeras etapas del universo y en particular en la información muy reciente obtenida sobre la radiación de fondo (eco del Big-Bang), como si la singularidad, que es el punto cero, fuese realmente el punto desde el cual se esparce la “Proyección de realidad” en 3-D, y no un punto que se hincha repentinamente como una esfera (hasta resultar con una extensión de 13,5 Años Luz) y que crea físicamente el espacio, el tiempo, la materia y la energía. 

Similares consideraciones se aplican también a los agujeros negros (otro tipo de “Singularidad” en Física y Cosmología) cuya entropía es proporcional a su área de superficie (2-D) y por tanto a sus contenidos, a su vez estrechamente vinculados a los volúmenes tridimensionales del mundo real en ese particular contexto, en realidad en una proyección de esa superficie bidimensional conteniendo información.

Me parece que esto no niega la realidad observada y medida como tal, sino que los intérpretes de acuerdo a una diferente clave de interpretación, que conduciría razonablemente  al “Paradigma Holográfico”, están listos para reemplazar la visión relativista y cuántica del siglo anterior. Comprendo que Skenderis, para llegar a estas poderosas conclusiones, está parcialmente tomando en consideración especialmente la teoría de las supercuerdas, que une la relatividad general con la mecánica cuántica, y sus características de permitir a través de partículas representadas como finos cables (abiertos o cerrados según el caso) la construcción de hiper-superficies llamadas “branas”.

En resumen, la Teoría Holográfica (aunque no es nueva ya que llevo por lo menos 20 años que estamos trabajando, comenzando con por ejemplo el trabajo de Leonard Susskind) en Física / Cosmología ha nacido de la necesidad de combinar de mejor manera la relatividad general y la mecánica cuántica. Conjuntamente con la construcción de una teoría de la gran unificación de fuerzas, esta es la necesidad más apremiante para la Física contemporánea, que no permite contradicción dentro de sí, sino una total consistencia en todas sus partes, tan lejos como pueda ser de contra-intuitivo el resultado.

Skenderis trata de explicar cómo las fuerzas por la cuales  nosotros podemos percibir, tales como la gravedad, no son más que una “propiedad emergente” de algo más profundo, de la misma manera que la temperatura en un gas no representa la ley en sí misma sino una propiedad emergente que ha nacido de una ley que la causa, y es la colisión de partículas.
El hecho es que, como es el caso de la teoría de la relatividad (la métrica de Riemann, Ricci, etc.) y por la Teoría Cuántica (espacios de Hillbert, etc.) el modelo holográfico requiere el uso de operadores matemáticos completamente nuevos para operar esta teoría (que Skenderis considera que se puede falsificar, lo cual es muy alentador). Esta matemática está  presente en su artículo técnico (no disponible para los no abonados) pero falta una “divulgación técnica” que ayude a comprender a todos los otros Físicos (de diversa especialidad, como la mía) cómo estos nuevos operadores explican el modelo holográfico y cómo se vinculan con los parámetros observables. Habiendo dicho esto me agradaría recordarles que hay otro enfoque para tratar de verificar (o desaprobar) si nuestro universo es holográfico o no, y esta posible evidencia se puede detectar directamente y experimentalmente utilizando técnicas interferométricas con rayos láser. 

Como lo hiciera presente hace pocos años el Físico Silas Beane, existen de hecho elementos potencialmente observables en la naturaleza como los muones (partículas de alta energía) de rayos cósmicos, cuya utilización podría demostrar que nuestro universo representa una colosal simulación, o bien una ilusión en la cual todos estaríamos inmersos. 

Si así fuese la realidad en la cual vivimos, no sería más real que la virtualidad de este Facebook [este artículo fue publicado en Facebook – N. del T.]. Pero esta es una hipótesis mucho más cercenadora que la de Skenderis, que habla de la holografía como dando forma al universo, en tanto que la de Beane plantea la hipótesis de que el universo sea una verdadera simulación verificable (o no) de las observaciones y experimentaciones de laboratorio.

En este caso específico, la estrategia utilizada por los Físicos teóricos y experimentales consiste en individualizar la “resolución máxima” del universo, o bien ir a ver cuál es el pixel más pequeño que lo constituye. Esto se puede eventualmente encontrar si se va a ver qué está detrás del “corte” de la energía (valor límite de 10^20 Electronvoltio) de las partículas de alta energía que se observan en los rayos cósmicos. Por “valor límite” de la energía de los rayos cósmicos a 10^20 Electronvoltio se entiende un factor de naturaleza totalmente espacial, o bien aquello que identifica la naturaleza del pixel mínimo que otorga una elevadísima resolución a esta hipotética simulación. La relación de Planck E=h x f expresa de manera muy sencilla que sin perjuicio de la constante de Planck h, la energía es más alta cuanto más alta es la frecuencia f. Y el valor así obtenido es el más alto posible. Por lo tanto esto corresponde a tener una frecuencia f elevadísima, pero esto equivale a tener una longitud de onda L cortísima (lo más corta posible). En efecto, la  frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda. Pero la longitud de onda tiene la dimensión de un espacio.  Bien. Ese es el pixel más pequeño del universo, por lo menos en base a esta teoría.

El experimento se realizó hace año y medio usando un “holómetro”  del Fermilab en EE.UU. pero dio resultados negativos, por ahora. Es un hecho que existe una comunidad de Físicos y de famosos gerentes de la ciencia y de la tecnología como por ejemplo Elon Musk que sostienen que se necesitan mucho más fondos para poder decir la última palabra. Si se llegase a esta última palabra, entonces la teoría de la “Matrix” sería verdadera, nuestra realidad una ilusión creada por una tecnología informática para nosotros inconcebible, en tanto la conciencia permanecería como la única verdadera realidad.