ホロメーターは、私たちがマトリックスのようなホログラムの中に生きているという証拠を見つけていない…今のところ
アラン・ボイル著
私たちの宇宙は二次元ホログラムなのでしょうか？まるで映画『マトリックス』から飛び出してきたようなSFですが、科学者たちはこの仮説を実際に検証しています。今のところ、答えは「ノー」です。
実験はイリノイ州フェルミ国立加速器研究所で行われており、ホロメーターと呼ばれる奇妙な外観の装置が用いられています。この装置は、1メートルの10億分の1の10億分の1という極小単位まで、時空の滑らかさを測定するように設計されています。言い換えれば、これは陽子の大きさの1000分の1に相当します。
現実の構造は連続的であるとするのが一般的な見解ですが、時空はデジタル画像のようにピクセル化されているとする理論もあります。もしそうだとすれば、現実の「解像度」には内在的な限界があることになります。
ホロメーターは、2つの高出力レーザー干渉計を用いて、わずか100万分の1秒しか持続しない動きにおける微小な不連続性を探します。このような不連続性は、時空におけるホログラフィックノイズ、つまり量子ジッターの証拠となります。
今週、研究チームは不連続性は発見されなかったと報告した。しかし、フェルミ国立加速器研究所の素粒子天体物理学センターを率いるシカゴ大学教授クレイグ・ホーガン氏は、この報告がホログラフィック仮説を否定するものではないと述べた。
「これは物語の始まりに過ぎません」と、フェルミ国立加速器研究所の実験報告書で彼は述べた。「私たちは、これまでになかった空間と時間を研究する新しい方法を開発しました。これほどの感度を達成できるかどうかさえ確信が持てませんでした。」
物理学者の中には、ホロメーターが何かを発見できたかどうか懐疑的な者もいた。
@NautilusMag はホロメーターが量子重力を測定できると主張していますが、それは疑わしいです。良い実験ではありますが、量子重力は測定できません。
— thephysicsmill.blsky.social (@thephysicsmill) 2015年10月31日
この装置が小規模な時空の滑らかさを観測したという事実は、少なくとも、道路交通の騒音や地震の摂動など、こうした装置が受け継ぐ何千もの衝撃を同調できることを実証した。
フェルミ国立加速器研究所のこの実験プロジェクトマネージャー、アーロン・チョウ氏は、この装置はレーザー干渉計重力波観測装置の設計要素を小規模に利用していると述べた。「この技術をこのように応用した人はこれまで誰もいませんでした」とチョウ氏は述べた。「ほとんどが学生で構成される小規模なチームが、LIGOとほぼ同等の感度を持つ装置を開発し、全く異なるものを探査しました。」
ホーガン氏によると、ホロメーターは、ホログラフィック宇宙や重力波に関する他の仮説を検証することになるという。また、この装置は、同種の機器のさらなる開発の基盤を築くものとなるだろう。「これは新しい技術であり、ホロメーターはエキゾチックな相関関係を研究する新しい方法の最初の例に過ぎません」とホーガン氏は述べた。「これは、新しく発明された顕微鏡を通して初めて垣間見るものに過ぎません。」
Chou 氏と Hogan 氏に加えて、「Fermilab ホロメーターによるプランクスケールからの時空相関の探索」の著者には、Richard Gustafson 氏、Brittany Kamai 氏、Ohkyung Kwon 氏、Robert Lanza 氏、Lee McCuller 氏、Stephan Meyer 氏、Jonathan Richardson 氏、Chris Stoughton 氏、Raymond Tomlin 氏、Samuel Waldman 氏、Rainer Weiss 氏が含まれています。
GizmodoのJennifer Ouellette氏に感謝します。
