Dualidad gravedad-teoría cuántica de campos: Universos y hologramas

Ayer 30 de enero de 2017, otra vez, se dijo en los medios que nuestro universo podría ser un holograma. Sí, es un tema recurrente y aquí lo hemos tratado varias veces.  Pero dado que los medios insisten en decir que nuestro universo es un holograma, aquí insistiremos en explicar qué es eso de la holografía en física teórica.

Me hago eco de la noticia que apareció en Europa Press:

Primera evidencia de que nuestro universo es un holograma

Donde se encabeza con esta impresionante imagen tomada de la propia «noticia» de Europa Press:

Ni que decir tiene que no es la primera vez que los medios dicen que hay «evidencias» de que «nuestro universo es un holograma».

Lo hemos tratado aquí:  El universo no es un holograma.

Aquí: Nuestro universo es otra vez un holograma.

Aquí:  Agujeros negros, entropía… Esto no puede ser, a lo mejor es un holograma.

Aquí:  A veces soy tan dual…

El «notición» en cuestión hace referencia al siguiente artículo:

From Planck data to Planck era:
Observational tests of Holographic Cosmology

Que ha sido publicado en Physical Review Letters.

En esta entrada vamos a hablar promenorizadamente de lo que se conoce como dualidad gravedad/Teoría Cuántica de campos o Principio Holográfico.  Y no, no tiene nada que ver con que nuestro universo sea un maldito holograma.

Nuestro universo es otra vez un holograma

Se ve que periódicamente, o mejor cuasiperiódicamente, sale la noticia de que nuestro universo es un holograma.  Lo digo porque hace un tiempo escribí la entrada:  Nuestro universo no es un holograma.

Esta vez se ha usado otra vez el estimulante titular a causa del artículo:

Entanglemente entropy in Galilean conformal field theories and flat holography

Que viene a hablar de la entropía de entrelazamiento en teoría de campos conforme galileana y holografía en espacios planos.  Un tema de andar por casa que se resume en:  El universo es un holograma.  Paaaaaam, así de fácil.

Lo más cercano a lo que siento ante un título como ese es:

Sin embargo, el trabajo que ha dado lugar a este original y novedoso titular es muy interesante por los motivos que pasaremos a repasar sin entrar en los detalles escabrosos.

El universo no es un holograma

En los últimos días han aparecido muchos sitios que se han hecho eco de la noticia de que los cientifícos han demostrado que:

NUESTRO UNIVERSO ES UN HOLOGRAMA

Pues bien, eso no es lo que han demostrado los físicos involucrados en el trabajo que ha levantado el revuelo.

Los trabajos en cuestión son:

Quantum Near Horizon Geometry of Black 0-Brane

Holographic description of quantum black hole on a computer

Los artículos son extremadamente técnicos. Tienen cientos de ecuaciones entre los dos (literalmente). Y hacen muchas cosas chulas excepto la de demostrar que nuestro universo es un holograma.

Pero, ¿qué tienen que ver los hologramas con el universo? ¿Por qué el revuelo mediático?

En esta entrada vamos a intentar responder estas preguntas y aclarar lo que han demostrado los físicos de los que tanto se habla.

Una charla al respecto de esta entrada que di en el Bulebar (sí, con dos b’s):

Cambio de planes

Agujeros negros, entropía… esto no puede ser. A lo mejor es un holograma.

Como vimos en la entrada “Detallitos sobre agujeros negros ¿Frío o caliente?” los agujeros negros son cosas apasionantes y una de las características más sorprendentes es que tienen entropía.  Pero esto no deja de ser un problema como ya se puso de manifiesto en la entrada mencionada a la hora de hablar de la violación del segundo principio de la termodinámica.

En esta entrada nos queremos centrar justamente en este problema, yendo más al detalle de cómo se puede solventar este problema.  La solución es imponer unas cotas a la entropía que pueden tener los agujeros negros.  Y en esta entrada queremos revisar las cotas que hemos de imponer a los sistemas de materia para no violar el segundo principio de la termodinámica.  Además descubriremos una sorpresa más… esto va de hologramas.