L’expérience qui tente de déterminer si nous vivons dans un hologramme a démarré

Une expérience unique, appelée “The Holometer”, a commencé à recueillir des données qui pourraient répondre à quelques questions hallucinantes sur notre univers, comme de savoir si nous vivons dans un hologramme.

Bien que l’idée semble tout droit sortir d’une réunion de jeunes imaginatifs baignant dans d’étranges fumées, l’idée que l’univers est un hologramme est une interrogation très sérieuse qui est au cœur d’un problème fondamental en physique. Le démarrage d’une nouvelle expérience au Fermilab pourrait bien détenir la réponse.

اقتباس :

Précédemment :

Le Fermilab est un laboratoire de recherche financé par le gouvernement américain à l’extérieur de Chicago. Il a été l’accélérateur de particules le plus puissant au monde, avant que le LHC ne le détrône en 2009. Depuis, le Fermilab s’est occupé avec des projets de physique de plus petite taille, mais pas moins ambitieux. L’expérience de l’Holometer de Craig Hogan est l’une d’entre elles. Depuis des années, Hogan a mis au point, en sous-sol, une paire d’instruments en forme de L pour mesurer le “bruit” (vibration) qui pourrait prouver le principe holographique.

Le principe holographique est une idée qui pourrait révéler comment concilier la théorie de la gravitation d’Einstein (alias la relativité générale) et la physique quantique. La relativité générale gouverne aux grandes échelles des planètes et des galaxies, tandis que la physique quantique régit à de très petites échelles, plus petites que l’atome. Il devrait y avoir une théorie globale qui unifie les deux.

En me reprenant :

اقتباس :: Selon la physique des trous noirs (Wikipédia : Historique des trous noirs) dans laquelle l’espace-temps se compresse (théorie mathématique), l’univers existerait en réalité dans deux dimensions et la troisième serait une illusion produite par l’enchevêtrement du temps et de la profondeur. La 3e dimension ne pourrait être perçue tel qu’elle, car rien ne se déplace plus vite que la lumière et les instruments de mesures actuelles ne peuvent trouver ses limites. Ces prédictions ne sont qu’à l’état de calculs et de données et ne sont pas prouvées réellement (physiquement).

Le principe holographique veut que l’espace 3D est un hologramme qui se dégage de l’information imprimée sur une surface 2D. Cette information est stockée sous forme de bits, comme dans les ordinateurs, mais à des échelles 10 billions de billions (10-43) de fois plus petite qu’un atome, connue comme l’échelle de Planck. Selon Hogan, dans un monde de bits, l’espace est lui-même quantique et il émerge de bits quantifiés à l’échelle de Planck. Et s’il est quantique, il doit souffrir des incertitudes de la mécanique quantique. Il ne se tient pas tranquille, telle une toile de fond lisse pour le cosmos. Au lieu de cela, lesfluctuations quantiques font vibrer et trembler l’espace, en déplaçant le monde l’entourant avec.

A partir de l’illustration de Leandro Castelao : selon le principe holographique, le monde en 3 dimensions émerge de l’information “imprimé” sur des surfaces en 2D appelé feuilles de lumières (light sheets). Imaginez une pomme tombant dans une pièce. Les feuilles de lumières encodant la physique qui décrit cette pièce sont des surfaces qui se contractent à la vitesse de la lumière. La contraction apparait à la fois en avant et en arrière dans le temps, mais une contraction se dirigeant en avant dans le temps est la même qu’une expansion se dirigeant en arrière. Nous pouvons visualiser ces feuilles comme le flash de la camera.

L’Holometer de Hogan est conçu pour mesurer les fluctuations, ou comme ils aiment à l’appeler, la "gigue quantique de l’espace." Un faisceau de lumière laser est divisé vers le bas en deux branches de deux instruments en forme de L appelés interféromètres (outil de mesure des interférences entre plusieurs ondes). Ces faisceaux de lumières sont ensuite comparés pour y détecter des interférences, ce qui pourrait être un signe de l’instabilité de l’espace.

L’holometer inclut donc deux interféromètres dans des tubes en acier d’environ 40 mètres de long. Les systèmes optiques dans chacun d’eux "recyclent" la lumière laser pour créer une onde laser très régulière et intense afin de maximiser la précision de la mesure. Les éléments en sorti des deux photodiodes sont corrélées pour mesurer la vibration holographique de l’espace-temps que les deux machines partagent. L’holometer mesurera la vibration à une échelle aussi petite que quelques billionièmes d’un billionième de mètre. (images Fermilab)

اقتباس :: Si l’espace est “écumeux” à des échelles plus petites, le séparateur de faisceau, qui sépare les faisceaux laser, devrait rebondir. Dans le temps qu’il faut à un photon pour voyager du laser, jusqu’en bas des deux bras et inversement, le séparateur de faisceau se sera un tout petit peu déplacé dans une direction aléatoire. Ce mouvement devrait être repris par les interféromètres comme un petit changement dans l’intensité lumineuse. Au fil du temps, cette évolution de la sortie crée un signal qui semble être du bruit/ parasite. Si le deuxième interféromètres détecte le bruit dans le même schéma, les expérimentateurs concluront que la cause du bruit est la gigue (vibration) de l’espace.

Vue du dessus de l’Holometer :

L’expérience de l’Holometer est en phase de démarrage, donc ne vous attendez pas à des réponses définitives de si tôt.
Sur le site du Fermilab : Do we live in a 2-D hologram ?