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Holómetro

Ruido holográfico en el Universo
La sensibilidad de varios experimentos a las fluctuaciones en el espacio y el tiempo. El eje horizontal es el registro del tamaño del aparato (o la duración multiplicada por la velocidad de la luz), en metros; El eje vertical es el registro de la amplitud de fluctuación RMS en las mismas unidades.

El Holómetro Fermilab en Illinois pretende ser el interferómetro láser más sensible del mundo , superando la sensibilidad de los sistemas GEO600 y LIGO , y teóricamente capaz de detectar fluctuaciones holográficas en el espacio-tiempo . [1] [2] [3]

Según el director del proyecto, el Holómetro debería ser capaz de detectar fluctuaciones en la luz de un solo attómetro , alcanzando o superando la sensibilidad necesaria para detectar las unidades más pequeñas del universo llamadas unidades de Planck . [1] Fermilab afirma: "Todo el mundo está familiarizado hoy en día con las imágenes borrosas y pixeladas , o la transmisión de sonido ruidosa, asociadas con un ancho de banda deficiente de Internet. El Holómetro busca detectar la borrosidad o el ruido equivalente en la realidad misma, asociado con el límite máximo de frecuencia . impuesto por la naturaleza." [2]

Craig Hogan , astrofísico de partículas del Fermilab, afirma sobre el experimento: "Lo que estamos buscando es cuando los láseres pierden el paso entre sí. Estamos tratando de detectar la unidad más pequeña del universo. Esto es realmente muy divertido". una especie de experimento de física anticuado en el que no se sabe cuál será el resultado".

El físico experimental Hartmut Grote, del Instituto Max Planck de Alemania, afirma que, aunque se muestra escéptico con respecto a que el aparato pueda detectar con éxito las fluctuaciones holográficas, si el experimento tiene éxito "sería un impacto muy fuerte en una de las cuestiones más abiertas de la física fundamental". "Sería la primera prueba de que el espacio-tiempo, el tejido del universo, está cuantificado ". [1]

Holometer comenzó en 2014 a recopilar datos que ayudarán a determinar si el universo se ajusta al principio holográfico . [4] La hipótesis de que el ruido holográfico puede observarse de esta manera ha sido criticada con el argumento de que el marco teórico utilizado para derivar el ruido viola la invariancia de Lorentz . Sin embargo, la violación de la invariancia de Lorentz ya está fuertemente restringida, una cuestión que se ha abordado de manera muy insatisfactoria en el tratamiento matemático. [5]

El holómetro Fermilab también ha encontrado otros usos además del estudio de las fluctuaciones holográficas del espacio-tiempo. Ha mostrado limitaciones a la existencia de ondas gravitacionales de alta frecuencia y agujeros negros primordiales . [6]

Descripción experimental

El Holómetro constará de dos interferómetros Michelson reciclados con energía de 39 m de longitud de brazo , similares a los instrumentos LIGO . Los interferómetros podrán funcionar en dos configuraciones espaciales, denominadas "anidados" y "espalda con espalda". [7] Según la hipótesis de Hogan, en la configuración anidada, los divisores de haz de los interferómetros deberían parecer desviarse al mismo tiempo (es decir, la desviación debería estar correlacionada ); por el contrario, en la configuración espalda con espalda, cualquier desviación de los divisores de haz no debería estar correlacionada. [7] La ​​presencia o ausencia del efecto errante correlacionado en cada configuración se puede determinar mediante la correlación cruzada de las salidas de los interferómetros.

El experimento inició un año de recopilación de datos en agosto de 2014. [8] Un artículo sobre el proyecto titulado Now Broadcasting in Planck Definición de Craig Hogan termina con la afirmación "No sabemos qué encontraremos". [9]

Un nuevo resultado del experimento publicado el 3 de diciembre de 2015, después de un año de recopilación de datos, ha descartado la teoría de Hogan de un universo pixelado con un alto grado de significación estadística (4,6 sigma). El estudio encontró que el espacio-tiempo no está cuantificado en la escala que se mide. [10]

Referencias

  1. ^ abc Mosher, David (28 de octubre de 2010). "Los relojes más precisos del mundo podrían revelar que el universo es un holograma". Cableado .
  2. ^ ab "El holómetro de Fermilab". Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi . Consultado el 1 de noviembre de 2010 .
  3. ^ Dillow, arcilla (21 de octubre de 2010). "Fermilab está construyendo un 'holómetro' para determinar de una vez por todas si la realidad es sólo una ilusión". Ciencia popular .
  4. ^ ¿Vivimos en un holograma 2-D? El nuevo experimento del Fermilab pondrá a prueba la naturaleza del universo por Andre Salles, Oficina de Comunicación del Fermilab, el 26 de agosto de 2014
  5. ^ Reacción inversa, ruido holográfico
  6. ^ Weiss; et al. (2017). "Restricciones de ondas gravitacionales de MHz con interferómetros de Michelson decámetros". Física. Rev. D. 95 (63002): 063002. arXiv : 1611.05560 . Código Bib : 2017PhRvD..95f3002C. doi : 10.1103/PhysRevD.95.063002. S2CID  59392968.
  7. ^ ab Cho, Adrian (2012). "Las chispas vuelan sobre la prueba mínima del 'principio holográfico'". Ciencia . 336 (6078): 147–9. Bibcode :2012Sci...336..147C. doi :10.1126/science.336.6078.147. PMID  22499914.
  8. ^ "¿Vivimos en un holograma 2-D? El nuevo experimento del Fermilab pondrá a prueba la naturaleza del universo" (Presione soltar). Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi. 26 de agosto de 2014. Comunicado de prensa de Fermilab 14-13. Se espera que el experimento Holómetro... recopile datos durante el próximo año.
  9. ^ Hogan, Craig (4 de diciembre de 2014). "Ahora transmitiendo en la definición de Planck". arXiv : 1307.2283v2 [cuántico-ph]. No sabemos qué nos encontraremos.
  10. ^ Salles, André (3 de diciembre de 2015). "Holometer descarta la primera teoría de las correlaciones espacio-temporales". Fermilab . Consultado el 11 de diciembre de 2015 .

Enlaces externos