BENARKAH ALAM SEMESTA INI SEBUAH
HOLOGRAM?
Mohd Hafizudin Kamal*
Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM)
E-mail: einsteinhafis@gmail.com
Abstrak
Pengenalan prinsip holografik (Holographic Principle) ini merupakan salah satu idea yang menghubungkan interaksi di antara alam semesta dengan graviti. Prinsip ini dapat dijelaskan dengan menggunakan pendekatan Teori Medan Kuantum (Quantum Field Theory) di mana teori ini telah lama digunakan sebagai alat untuk menjelaskan ruang lengkungan yang pelik. Daripada ujikaji atau kajian sebelumnya mendapati prinsip hologram ini teritlak pada ruang yang rata. Maka dengan itu, alam semesta yang memiliki ruang lengkungan yang rata bermatra 2 dapat dilihat dalam keadaan 3-matra yang dikenali sebagai Hologram. Oleh yang demikian, apakah perkaitannya dengan Kuantum Graviti Tetali (String Quantum Gravity), AdS/CFT, Tolok Kedualan (Gauge Duality). Adakah kesemua teori ini dapat mengukuhkan/menjelaskan bukti dan hujah yang menyatakan bahawa alam semesta ini sebuah Hologram?
1 MUKADIMAH
Dalam hipotesis holografik, di mana hubungan di antara alam semesta dengan graviti dapat dijelaskan menggunakan teori medan kuantum pada matra yang sedikit/kurang. Sebelum melanjutkan perbincangan mengenai hipotesis ini, permulaan kepada idea holografik ini adalah bermula dengan penjelasan mengenai paradoks maklumat yang berlaku disebabkan oleh sinaran Hawking (Hawking radiation), situasi ini dikenali sebagai termodinamik lohong hitam (Black Hole Thermodynamics).
Penerangan tersebut perlulah diambil kira bertujuan untuk menjelaskan apakah sebenarnya yang dimaksudkan dengan hologram. Teori kuantum graviti tetali digunakan bagi menjelaskan atau menyelesaikan permasalahan yang timbul dalam hipotesis holografik ini dengan menggunakan pendekatan AdS/CFT. Pendekatan ini cuba menyatakan bahawa lohong hitam yang mempunyai 5-D ruang AdS adalah sama dengan ruang rata 4-D bagi medan zarah dan sinaran.
lohong hitam. Mengikut kajian Hawking, kesemua maklumat/bits dalam bentuk jirim dan tenaga yang terdapat di dalam 3-D isipadu lohong hitam dikodkan sebagai hologram kepada ruang 2-D ufuk acara, (Even Horizon). Maklumat ini nanti akan pulih sepenuhnya walaupun berada dalam keadaan huru-hara (Chaotic) melalui sinaran yang dilepaskan semasa pengewapan kuantum pada lohong hitam. Proses ini di ramalkan oleh Stephen Hawking sejak 40 tahun yang lalu.
2 TERMODINAMIK LOHONG HITAM
Dalam fizik, termodinamik lohong hitam ini merupakan salah satu bidang kajian yang menjelaskan tentang peranan hukum termodinamik terhadap kewujudan ufuk acara bagi lohong hitam. Seperti mana kita mempelajari dan mendalami bidang mekanik statistik untuk menjelaskan sinaran jasad hitam, teori ini juga mampu untuk menjelaskan tentang peranan mekanik statistik terhadap lohong hitam yang secara tak langsung tertumpu dengan penggunaan mekanik kuantum untuk menjelaskan dan memahami teori kuantum graviti. Daripada situlah, wujudnya pendekatan formulasi bagi menjelaskan prinsip Hologram.
Pada tahun 1970, merupakan tahun keemasan bagi teori kerelatifan Am klasik di mana ahli fizik telah melakukan ujikaji terhadap penentuan keadaan akhir (Final State) bagi keseimbangan lohong hitam yang hanya bergantung kepada kuantiti jisim, 𝑀, momentum sudut, 𝐽 dan cas elektrik, 𝑄. Dinamikal interaksi lohong hitam ini dapat diringkaskan dengan menggunakan pendekatan empat hukum termodinamik. Hukum termodinamik kedua menyatakan bahawa luas bagi lohong hitam tidak pernah berkurang terhadap masa namun ianya sangat terkait dengan satu lagi teori yang dikenali sebagai Entropi. Dalam Bahasa mudah, entropi merupakan darjah kecelaruan (degree of disorder) terhadap sesuatu sistem.
Pada tahun 1973, seorang saintis yang terkenal iaitu Jacob Bekenstein telah mencadangkan idea dan teorinya yang menyatakan bahawa entropi bagi lohong hitam adalah setara dengan luas permukaan ufuk acara. Dalam pendekatan kerelatifan Am klasik, segala zarah atau Sinaran tidak akan terlepas daripada penjara kosmik (cosmic prison) yang terdapat pada lohong hitam. Secara hakikatnya, sebarang bentuk jasad atau bahan yang menghampiri ufuk acara akan kehilangan banyak sifat dan ciri-cirinya dan yang tinggal hanyalah nilai 𝑀, 𝐽 dan 𝑄. Sebab itulah, lohong hitam sifatnya hanyalah menelan atau menghaibkan sebarang bentuk maklumat yang mendekatinya tanpa menjejaskan kuantitinya lain. Oleh itu, fenomena ini dapat dijelaskan dengan merujuk kepada persamaan Bekenstein-Hawking yang menyatakan bahawa entropi terhadap sinaran Hawking atau merujuk kepada kehilangan maklumat dapat ditulis seperti berikut:
𝑆 =4ℏ𝐺𝑐3𝐴
3 HUKUM-HUKUM TERMODINAMIK LOHONG HITAM
Berikut merupakan pengkelasan terhadap hukum-hukum termodinamik yang dijumpai oleh Brandon Carter, Stephen Hawking dan James Bardeen iaitu “Zeroth”, “First”, “Second” dan
“Third”.
Hukum Termodinamik Sifar (HTS0) menyatakan bahawa ruang ufuk bagi lohong hitam memiliki pemalar permukaan graviti, 𝜅 yang pegun. Dengan kata mudah, suhu akan kekal sama pada permukaan itu mengikut keseimbangan terma. Keadaan ini mengandaikan bahawa, permukaan graviti merujuk kepada suhu, 𝑇 di mana ianya suhu tetap bagi keadaan keseimbangan terma yang merujuk kepada pemalar, 𝜅 ufuk lohong hitam yang pegun.
Hukum Termodinamik Pertama (HTP1) menyatakan bahawa sebarang usikan terhadap lohong hitam yang pegun menyebabkan gangguan dan perubahan kepada nilai tenaga dan secara tidak langsung merubah beberapa kuantiti yang telah saya sebutkan di atas. Perubahan ini dapat ditlakkan sebagai suatu fungsi seperti berikut:
𝑑𝐸 =8𝜋 𝑑𝐴 + Ω𝑑𝐽 + Φ𝑑𝑄𝜅
Di mana 𝐸 ialah tenaga, 𝜅 merujuk kepada permukaan graviti, 𝐴 ialah luas kawasan ufuk, 𝛺 merupakan halaju sudut dan 𝛷 merujuk kepada keupayaan elektrostatik.
Hukum Termodinamik Kedua (HTK2) menjelaskan tentang teori Hawking yang menyatakan bahawa perubahan entropi dalam sistem yang tertutup (sistem di sini saya merujuk kepada kawasan ufuk lohong hitam) adalah lebih besar daripada sifar. Teori ini pada hakikatnya menyangkal dengan teori termodinamik yang menjelaskan bahawa kehilangan atau kemusnahan jisim akan mengurangkan entropi. Keitlakkan HTK merujuk kepada jumlah entropi keseluruhan yang disebabkan oleh gabungan entropi lohong hitam dengan entropi luaran. Persamaan kepada fenomena ini dapat ditulis seperti berikut:
𝑑𝐴 𝑑𝑡 ≥ 0
4 MAKLUMAT PARADOKS
Pada tahun 1975, Hawking menyatakan bahawa The Final State of Black Hole dapat dicirikan dengan beberapa parameter seperti 𝑀, 𝐽 dan 𝑄 tetapi kesemua kuantiti itu tidak seimbang apabila kesan kuantum di ambil kira pada ufuk acara itu. Pada peringkat analisa separa klasik, di mana pendekatan jirim diketengahkan berbanding dengan pengkuantuman medan graviti di mana beliau mencadangkan/menteorikan bahawa lohong hitam akan beruwap apabila memancarkan sinaran jasad hitam. Sinaran ini dapat dicirikan dengan mengambil kira suhu spektra terma iaitu:
𝑇𝐻 =2𝜋𝜅
Sinaran ini membawa/mengangkut jisim, momentum sudut dan cas elektrik dan kesan daripada itu akan menyebabkan pengurangan jumlah tenaga lohong hitam dan akhirnya ianya akan mengewap (Evaporate). Daripada fenomena ini, Hawking membuat satu paradoks di mana jika lohong hitam ini boleh mengewap, maka sebahagian maklumat yang terdapat pada lohong hitam tersebut akan musnah. Maka dengan itu, hal ini telahpun menimbulkan konflik dengan postulat asal yang di bina oleh Erwin Schrӧdinger dalam mekanik kuantum yang secara fizikalnya beliau menyatakan bahawa perubahan dalam sesuatu sistem yang melibatkan masa tidak boleh memusnahkan atau menghasilkan maklumat tersebut. Fenomena ini dikenali sebagai Unitarity.
Oleh yang demikian, teorem kerelatian Am dan mekanik kuantum merupakan dua buah teorem yang begitu bertentanganuntuk menjelaskan tentang paradoks maklumat ini. Gambaran pada Rajah di bawah menggambarkan bagaimana fenomena paradok maklumat ini berlaku di antara kedua-dua teori yang dikatakan bertentangan antara satu dengan yang lain.
Rajah. 1: In any type of quantum theory, information that goes in must come back out, scrambled but complete.
Rajah 2: In general relativity, what goes into a black hole never comes out. (1) Two shells of matter are collapsing under their own weight. (2) A horizon forms when they become sufficiently compact. The information about the two still-collapsing shells is locked behind
the horizon forever.
Sumber: Wikipedia
5 KUANTUM GRAVITI TETALI
Penemuan paradoks maklumat adalah bertentangan dengan pembangunan teori koheren dalam kuantum graviti. Pengandaian separa klasik Hawking yang telah saya jelaskan sebelum ini dikatakan sesuai digunakan di mana lohong hitam memiliki jejari lengkungan yang begitu kecil pada ufuk acara yang menghampiri panjang Planck sekitar 10−33𝑐𝑚. Pada keadaan ini dikatakan bahawa segala kuantiti seperti jirim, tenaga dan medan graviti akan terkuantum. Maka daripada itu, penjelasan mengenai proses berlakunya pengewapan lohong hitam dapat dijelaskan menggunakan pendekatan kuantum graviti.
Beberapa pendekatan yang digunakan dalam menerangkan tentang bagaimana pengewapan lohong hitam ini berlaku. Antaranya ialah:
I. Medan Teori Kuantum- Teknik Usikan, teknik ini digunakan untuk menjelaskan tentang bagaimana pendekatan “Standard Model of Elementary Particles” yang melibatkan empat daya asas seperti yang terkesan dengan teori kuantum mekanik.
Daya Elektromagnet, Daya Nuklear Kuat, Daya Nuklear Lemah Daya Graviti
II. Rajah Feynman- Menjelaskan interaksi dan laluan zarah. Pengiraan terhadap interaksi zarah diketengahkan dalam beberapa keadaan antaranya:
Gabungan Kuat (Strongly Coupled)-Gagal! Hal ini serupa dengan kehadiran graviton di mana graviton ini merupakan zarah yang menjadi pengantara bagi medan graviti.
Zarah ini menghasilkan jisim dan tenaga dan saling berinteraksi antara satu dengan yang lain.
Interaksi inilah yang akan menghasilkan graviton yang baru.
Oleh itu, teknik usikan ini gagal digunakan untuk mengkuantumkan graviti. Maka, ahli fizik mencari jalan lain untuk menerangkan fenomena ini.
III Teori Tetali- pendekatan teori kuantum graviti gegelung (Loop Quantum Gravity) dan geometri tak-kommutatif (Non-Commutative Geometry)digunakan bagi menjelaskan dan melanjutkan penerangan mengenai kuantum graviti. Mengikut teori tetali:
Jirim seperti quark, lepton dan boson merupakan zarah yang tidak ada unit (Dimensionless).
Ianya sentiasa memanjang seperti getaran objek satu matra ataupun tetali. Ianya boleh dikatakan memiliki gegelung yang terbuka dan tertutup seperti
Rajah 3 di bawah.
Mod getaran dan putaran bagi tetali itu terkuantum dan digambarkan dalam bentuk zarah yang memiliki jisim dan spin.
Setiap tetali mewakili kepelbagaian zarah dan interaksi di antara zarah-zarah dijelaskan dalam bentuk gabungan dan pembahagian tetali.
Wujudlah apa yang dinamakan sebagai “Particle Zoo”
IIII Ruang-Masa- Secara lazimnya ruang-masa memiliki 4-D (Matra) di mana 3 merujuk kepada ruang dan 1 kepada masa. Untuk menjelaskan ruang-masa dalam teori tetali, penambahan lagi 6 matra diperlukan bagi memastikan koheren matematik dalam teori tetali termaktub.
IIIII Supersimetri- Menggunakan pendekatan supersimetri dalam teori tetali dengan melibatkan sebanyak lima teori supertetali di mana ada sebahagian daripada tetali akan membentuk dirinya sebagai tetali tertutup dan sebahagiannya membentuk tetali terbuka.
Pada awal tahun 1990, ahli fizik telah membuat satu perkaitan di antara lima supertetali dengan teori tekaan (Conjectured) yang dikenali sebagai kedualan (Dualities) di mana setiap satu daripada teori ini akan dijustifikasikan terhadap meta teori yang dikenali sebagai M-theory. M-teori berfungsi dalam ruang-masa yang memiliki 11 matra (11-D). Penambahan kepada dimensi ruang terhadap M-teori memberikan suatu gambaran baru yang dikenali sebagai p-brane (lapisan)/membrane. Di sini, p merupakan bilangan dimensi ruang di mana
“The complete system of branes” membentuk ruang-masa yang multi-matra (Matrix). Tetali dapat digambarkan dalam satu lapisan/brane dan ruangan tiga matra dapat digambarkan dalam tiga lapisan/brane. Penghujung kepada tetali terbuka terletak pada tiga brane manakala bagi tetali tertutup seperti graviton tinggal/berada pada dimensi/matra yang lain.
Teori tetali dan M-teori masih di bawah pembaikan (Construction). Ahli fizik telahpun membuat beberapa persamaan anggaran untuk tetali dan brane dan daripada ini, mereka tahu bagaimana untuk mengira sesuatu fizikal kuantiti yang terdapat dalam persamaan tetali ini. Dan yang paling penting, di bawah gabungan kuat dan bengkokkan brane pada ruang-masa sudah memadai untuk menghasilkan brane hitam (Black branes). Sebab itu pada tahun 1990, paradoks maklumat ini perlu reconsidered dan kali ini dalam konteks kuantum graviti tetali.
6 HIPOTESIS HOLOGRAFIK
Berpandukan semula teori paradoks maklumat yang pada awalnya merupakan jirim yang memulihkan hukum termodinamik klasik lohong hitam. Nilai entropi dan suhu lohong hitam perlulah dikira dengan menggunakan pendekatan kuantum mekanik statistik sebagai fungsi luas kawasan dan permukaan graviti. Dalam termodinamik, entropi diukur bertujuan untuk mengetahui jumlah keadaan mikroskopik dalaman yang setara dengan keadaan luaran yang terdapat di lohong hitam di mana kesemua kuantiti yang diukurnya melibatkan parameter 𝑀, 𝐽 dan 𝑄
Dalam “Standard Model” fizik zarah, kesemua maklumat dikod oleh zarah quark dan
lepton. Tetapi, dalam teori tetali dan M-teori, quark dan lepton hanyalah merupakan suatu keadaan yang teruja dalam supertetali.
Daripada pandangan sudut maklumat, setiap bit mewakili bentuk (0) or (1) yang nilainya setara dengan kawasan Planck di mana memerlukan suatu persamaan formula entropi Bekenstein-Hawking. Sebagai pemerhati luar, maklumat yang terdapat dalam entropi lohong hitam hanyalah terdapat pada struktur tiga matra bagi objek yang melalui kawasan ufuk acara itu seolah-olah telah musnah. Tetapi, pada pandangan lain, maklumat tersebut dikod ke struktur dua dimensi pada permukaan lohong hitam seperti Hologram. Oleh itu, t Hooft membuat kesimpulan di mana segala maklumat itu sebenarnya ditelan oleh lohong hitam itu sendiri yang yang disimpan semasa proses pengewapan kuantum berlaku.
Dalam konteks M-teori, Andrew Strominger dan Cumrun Vafa berjaya mengira cas entropi terhadap extremal lohong hitam pada lima matra/dimensi. Dengan mempertimbangkan bahawa lohong hitam itu adalah gas tetali dan pengiraan keadaan kuantum yang berkaitan dengan getaran tetali, daripada situ nilai entropi lohong hitam untuk Bekenstein-Hawking dapat ditentukan sebagai sebuah fungsi kepada kawasan ufuk dan suhunya itu merupakan fungsi untuk permukaan graviti dan sinaran Hawking itu sendiri.
Berikutan daripada keputusan tersebut, ramai dikalangan penyelidik berjaya menjumpai entropi mikroskopik yang entah bagaimana mengitlakkannya sebagai lohong hitam. Namun daripada kajian mereka, pengewapan lohong hitam boleh dilihat sebagai pancaran tetali tertutup seperti graviton yang muncul daripada brane (mewakili sebagai lohong hitam).
Akhirnya, teori tetali mampu menyelesaikan paradoks maklumat and cuba buktikan bahawa sinaran Hawking mengandungi maklumat tentang sifat-sifat dan ciri-ciri dalaman terhadap lohong hitam tersebut. Pembuktian ini begitu optimistik. Keadaan mikro (Microstates) tidak boleh dikira seperti penyelesaian Schwarzshild dalam lohong hitam ataupun penyelesaian Kerr dalam astrophysical lohong hitam.
Namun begitu, idea mengenai bilangan maklumat yang terdapat dalam lohong hitam bergantung kepada kawasan ufuk acara dan bukan bergantung kepada isipadunya. Prof. Leonard Susskind telah membangunkan satu teori yang dikenali sebagai prinsip Holografik di mana beliau mengandaikan bahawa kewujudan teori ini mampu mengitlakkan untuk sebarang bentuk sistem fizikal yang terdapat/terkongsi dalam isipadu ruang-masa ini.
Persamaan Friedmann-Lemaȋtre-Robertson-Walker terhadap pengembangan alam semesta:
𝜌̇ = −3𝑎̇𝑎 (𝜌 +𝑐𝑃2)
𝑎̇ 𝑎 = −
4𝜋𝐺 3 (𝜌 +
3𝜌 𝑐2) +
Ʌ𝑐2 3
Di mana 𝑎 merujuk kepada size yang merubah terhadap masa, 𝜌 merupakan ketumpatan terhadap masa, 𝑃 ialah tekanan dan 𝐺, 𝑐 dan Ʌ merupakan parameter skala tabii.
7 KONJEKTUR JUAN MALDACENA
Demi menjelaskan kesemua ini, ahli fizik cuba untuk mempermudahkan bentuk model alam semesta di mana prinsip holografik di ambil kira. Pada tahun 1997, Juan Maldacena menawarkan satu penyelesaian yang menakjubkan terhadap permasalahan ini bersama dengan konjektur matematiknya. Beliau merupakan ahli fizik yang begitu berpengaruh yang memiliki petikan sebanyak lebih dari 10000.
Maldacena menganggap bahawa lohong hitam ini merupakan sebuah model ruang-masa yang memiliki lima matra makroskopik yang dikenali sebagai anti-de Sitter space. Seperti alam semesta ini yang dijelaskan menggunakan pendekatan teori tetali dan graviti. Beliau mengandaikan bahawa sebarang fenomena yang berlaku di alam semesta ini sebenarnya dikod oleh kelakuan kuantum, non-gravitational field hanya berlaku pada sempadan alam semesta berdimensi empat.
Bagaimana ianya berlaku? Ianya sudah diketahui sejak pada tahun 1917 di mana ruang-masa de Sitter memiliki penyelesaian yang tepat terhadap persamaan kerelatifan Am. Ianya ruang yang tiada jirim tetapi ianya melibatkan daya tolakan yang positif yang dikenali sebagai pemalar Kosmologi. Jika sign itu berubah terhadap pemalar kosmologi, maka daya tolakan akan menjadi daya tarikan maka secara tak langsung model ini dikenali sebagai ruang-masa anti-de Sitter.
Oleh itu, konsep ruang geometri hiperbola diketengahkan dengan memiliki nilai kelengkungan negatif. Walaupun ianya merupakan ruang-masa yang takterhingga, namun ianya masih lagi well defined edge. Untuk menggambarkan hujung ruang-masa ini, salah satu cara adalah menggunakan pendekatan Henri Poincarè yang mewakili cakera hiperbolik di mana ianya memerlukan tranformasi konformal untuk mengurangkan jarak ketakterhinggan kepada jarak yang terhingga.
merupakan sebuah model yang tepat untuk menggambarkan ruang-masa yang rata di mana biasanya digunakan dalam non-gravitational physics. Hal ini menyatakan bahawa lohong hitam yang memiliki lima dimensi ruang-masa anti-de Sitter adalah setara dengan medan zarah dan sinaran yang wujud dalam sempadan empat dimensi ruang-masa. Maka dengan itu, penjelasan dan segala sumber yang dinyatakan ini sudah memadai untuk menjelaskan tentang teori medan kuantum yang di analogkan kepada medan Yang-Mills. Teori ini digunakan dalam kuantum kromodinamik (Quantum Chromodynamics) yang menjelaskan tentang interaksi kuat.
Apa yang menarik tentang konsep kesetaraan ini di mana graviti fizik dalam 𝐴𝑑𝑆5 merupakan suatu medan yang mempunyai interaksi gabungan kuat dan tidak memerlukan sebarang teori usikan manakala dalam non-gravitational physics, sempadan empat dimensi merupakan penjelasan kepada teori tolok (Gauge Theory) dengan daya gabungan yang lemah. Semenjak teori tolok ini diperkenalkan, Maldacena konjektur digunakan dalam pendekatan ini dengan membuat ringkasan konjekturnya seperti berikut:
𝑆𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑦 𝑜𝑛 𝐴𝑑𝑆5× 𝑆5~𝐺𝑎𝑢𝑔𝑒 𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑦 𝑜𝑛 𝑡ℎ𝑒 4𝐷 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒𝑟
di mana simbol ~ merujuk kepada kedualan (Duality).
Empat dimensi teori tolok merupakan medan teori konformal (CFT) di mana Maldacena konjektur menamakannya sebagai AdS/CFT atau dikenali juga sebagai kedualan graviti (Gravity duality). Bagi menyerlahkan fakta tersebut, teori graviti dalam konteks teori tetali perlulah muncul daripada teori tolok atau sebaliknya.
Teori kuantum graviti diformulasikan dalam sebutan M-teori di mana teori ini digunakan untuk menjelaskan lima dimensi ruang-masa manakala teori medan konformal digunakan pada sempadan empat dimensi dan masing-masing menjelaskan tentang unsur-unsur zarah. Teori AdS/CFT ini dapat menjelaskan prinsip kedualan holografik (Holographic Duality Principle) kerana alam semesta yang bermatra lima ini dapat dirakamkan seperti hologram yang bertindak kepada kesempadanan empat dimensi.
Jika segalanya dikodkan oleh hologram, beberapa korelasi di antara zarah akan terhalang. Namun begitu, holografik ini telahpun mengenakan had ke atas entropi zarah. Salah satu kepentingan dan faedah hasil kerja Maldacena ini, di mana beliau telahpun menyelesaikan paradoks maklumat dalam kes lohong hitam 𝐴𝑑𝑆5. Hal ini seolah-olah setara dengan kajian Hawking dalam menentukan suhu panas Hawking, 𝑇𝐻 bagi plasma dan dijelaskan oleh teori tolok. Plasma dan lohong hitam memiliki nilai entropi yang sama. Oleh itu, plasma tertakluk kepada hukum mekanik kuantum dan terkait juga dengan unitarity di mana ianya sama dengan pendekatan dalam lohong hitam yang terlibat secara khusus dalam unitarity dan tertakluk kepada prinsip mekanik kuantum.
8 KESIMPULAN
Jadi kesimpulannya, jika kita masih terfikir dan masih hidup di dalam alam semesta yang normal ini, kemungkinan besar semua itu adalah salah. Kerana dunia ini sebenarnya fana, tidak nyata, dimana segala bukti itu tidak boleh dilihat pada fenomena alam yang tidak boleh dijelaskan secara ilmiah. Pengiraan demi pengiraan telah dibuat, maka ini membuktikan bahawa alam semesta ini merupakan hasil proses yang terjadi dalam dimensi yang lebih rendah, atau dikenali sebagai hologram. Oleh itu, adakah eviden atau hujah yang telah saya nyatakan di atas sudah cukup dan memadai untuk menyatakan bahawa alam semesta ini adalah sebuah hologram?
9 RUJUKAN
1. Stephen Hawking, “The Information Paradox for Black Holes,” (2015), arXiv:1509.01147.
2. A hologram is a photograph of a particular type which generates a three-dimensional image when it is suitably illuminated; all the information describing a three dimensional scene is encoded in the pattern of light and dark areas inscribed on a two dimensional film.
3. For example, Samir Mathur has proposed that, instead of being destroyed by the tidal forces of gravitation or by a quantum firewall, an astronaut falling into a black hole would simply be converted into a hologram, without noticing anything. Samir Mathur, “A Model with no Firewall,” (2015), arXiv:1506.04342.
4. For an educational introduction, see, for example: Jean-Pierre Luminet, Black Holes (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1992), chs. 11–14.
5. Jacob Bekenstein, “Black holes and entropy,” Physical Review D 7, no. 8 (1973): 2,333. The author, the origin of all discussions of the information paradox, died August 16, 2015, to nearly total media indifference, while any public statement by Stephen Hawking regularly makes headlines around the world.
6. In what follows I posit that c = G = ℏ = 1, as is common usage in quantum gravity.
7. Stephen Hawking, “Particle Creation by Black Holes,” Communications in Mathematical Physics 43, no. 3 (1975): 199–220.
9. Michael Peskin and Daniel Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory (Boulder, CO: Westview Press, 1995).
10.For string theory, see Michael Green, John Schwarz, and Edward Witten, Superstring Theory I (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1987). For a rather pedestrian approach, see Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions and the Quest for the Ultimate Theory (London: Random House, 2000). For loop quantum gravity, see Carlo Rovelli, “Loop Quantum Gravity: the First Twenty Five Years,” Classical and Quantum Gravity 28 (2011): 153,002. For noncommutative geometry, see Alain Connes, Noncommutative Geometry (Boston: Academic Press, 1994).
11.Stephen Martin, “A Supersymmetry Primer,” (1997), arXiv:hep-ph/9709356.
12.Barton Zwiebach, A First Course in String Theory (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009).
13.This is the reason string theory is sometimes called “brane theory.” See, for example, Philippe Brax and Carsten van de Bruck, “Cosmology and Brane Worlds: A Review,” Classical and Quantum Gravity 20, no. 9 (2003).
14.Andrew Strominger and Cumrun Vafa, “Microscopic origin of the Bekenstein– Hawking entropy,” Physics Letters B 379 (1996): 99–104.
15.For a review, see Atish Dabholkar and Suresh Nampuri, “Quantum black holes,” Lecture Notes in Physics 851 (2012): 165–232.
16.Leonard Susskind, “The World as a Hologram,” Journal of Mathematical Physics 36, no. 11 (1995): 6,377–96.
17.Maldacena’s original article did not use the word “holographic.” It was Edward Witten who first emphasized the connection. Edward Witten, “Anti De Sitter Space and Holography,” Advances in Theoretical and Mathematical Physics 2 (1998): 253–91.
18.For a semi-popular article, see Juan Maldacena, “The Illusion of Gravity,” Scientific American 293, no. 5 (2005): 56–63.
19.Gerard ’t Hooft, “A Planar Diagram Theory for Strong Interactions,” Nuclear Physics B 72, no. 3 (1974): 461–73.
