Чверть століття тому фізик Хуан Малдасена запропонував відповідність AdS/CFT, інтригуючий голографічний зв’язок між гравітацією у тривимірному Всесвіті та квантовою фізикою на двовимірному кордоні Всесвіту. Це листування на даному етапі, навіть через чверть століття після відкриття Мальдацени, є лише припущенням.
Твердження про природу Всесвіту, яке здається правдивим, але ще не доведено, що насправді відображає реальність, у якій ми живемо. Щобільше, воно має лише обмежену корисність і застосування до реального Всесвіту. Проте навіть сам зовнішній вигляд листування є більш ніж натяковим. Це показово, що в голограмі є щось глибоко фундаментальне, що фізика об’єму Всесвіту може бути просто переведена на фізику на поверхні, і що там ще можна дізнатися.
Одна справа – формулювати проблеми фізики новою мовою, навіть у новому наборі вимірів, щоб полегшити їх вирішення. Зрештою, фізика рясніє такими математичними трюками та іграми, які практики використовують для вирішення складних задач і переходу до наступної. Але відповідність AdS/CFT і загальніший голографічний принцип, який вона представляє, — це набагато більше, ніж математична цікавість.
Пам’ятайте, що основною метою тут є опис гравітації, яку протягом століть ми вважали просто ще однією силою природи, лише ще однією взаємодією, яку сутності в космосі можуть використовувати для взаємодії один з одним. Але гравітація є окремою та унікальною серед усіх сил, навіть за межами своєї квантової неподатливості.
Гравітація — це єдина сила, яку випромінює та відчуває кожна окрема сутність у космосі. Усе, що має масу, будь-що, що має енергію, створює навколо себе гравітаційний вплив. І так само все, що має масу, все, що має енергію, все, що ми називаємо існуванням, реагує на цей гравітаційний вплив.
Кеплер мав рацію, коли помітив щось особливе в русі небесних об’єктів і пов’язав ці рухи з нашим життям тут, на Землі. Ньютон мав рацію, називаючи це силою, набором невидимих ниток, які з’єднують все створіння. Ейнштейн мав рацію, коли висвітлював гравітацію не в термінах поштовхів і притягувань, а в термінах самої тканини простору-часу.
Голографічний принцип, застосований до поверхні чорної діри та її таємничого вмісту чи взаємозв’язок між теорією струн і квантовою фізикою, також говорить нам щось значуще про гравітацію. Але Ейнштейн уже навчив нас, що таке гравітація, це не просто сила, а природна реакція, яку ми відчуваємо живими істотами, коли стикаємося з вигинами та зморшками простору-часу.
Гравітація — це просторово-часовий майданчик, у якому ми всі існуємо. Інша назва загальної теорії відносності — геометродинаміка — динаміка самої геометрії. Гравітація — це простір, час, матерія й енергія, об’єднані в одну дихаючу, енергійну систему. Те, що ми називаємо Всесвітом, є просто вмістилищем для всієї цієї діяльності, усієї широти простору, глибини часу та складності, яка його наповнює.
Нам не вдалося знайти квантовану теорію гравітації. У нас немає опису того, що насправді відбувається на межі чорної діри. Але під час наших квантових блукань ми зрозуміли, що фізичні тривимірні сутності не зовсім такі, якими вони здаються. Дійсно, вони дрібніші: чорні діри можна справді описати лише їхніми поверхнями, межами, краями, а не їхніми повними розмірами.
І коли ми застосовуємо той самий ланцюжок міркувань, що голографія є життєво важливим компонентом для квантової гравітаційної головоломки, з’являється відповідність AdS/CFT і потенційний шлях до слави теорії струн.