Es posible que nuestra comprensión del universo no se esté expandiendo tanto como el universo mismo. En algunos casos, nuestras teorías sobre la inflación cósmica pueden sentirse como si se estuvieran desinflando en un agujero negro.

Sin embargo, los agujeros negros pueden ser la analogía exacta necesaria para aproximar matemáticamente la expansión del universo. Esto puede requerir pensar fuera de la caja, o en este caso, bajo un microscopio.

Ahora surge del Instituto Yukawa de Física Teórica de la Universidad de Kioto un enfoque novedoso que utiliza el principio holográfico para describir el universo en expansión en el espacio de De Sitter, que es una aproximación de nuestro universo actual.

Los hologramas pueden evocar imágenes de videollamadas interestelares en películas de ciencia ficción, pero para los físicos teóricos también pueden ser modelos matemáticos microscópicos que codifican información de dimensiones superiores en superficies de dimensiones inferiores. Con los agujeros negros llenos de entropía, los científicos postulan que la información codificada en el horizonte de eventos es proporcional al área de la superficie, no al volumen como en la geometría euclidiana.

"Para comprender mejor los eventos posteriores al Big Bang, necesitamos una teoría consistente de la gravedad cuántica, y el universo de De Sitter proporciona una solución a la ecuación de la relatividad general de Einstein con una constante cosmológica positiva", dice el autor Tadashi Takayanagi.

Este modelo, que excluye la gravedad, describe un marco bidimensional que se aproxima a la expansión de nuestro universo tridimensional, lo que permite a los autores identificar el primer ejemplo de teoría de campo conforme bidimensional o CFT que normalmente utiliza un número entero positivo para la constante cosmológica. .

"Una característica especial de nuestro modelo propuesto es utilizar una constante cosmológica negativa para dar cuenta de la gravedad en el espacio anti-de Sitter", agrega Takayanagi, "resaltando así la importancia del principio holográfico para la gravedad de De Sitter".

Si bien la holografía para el espacio anti-de Sitter se propuso por primera vez en 1997, los resultados producidos a partir del modelo computacional demostraron que las cantidades básicas coincidían entre la gravedad clásica de Einstein y la CFT.

El autor concluye:"La teoría de la información cuántica ha desempeñado un papel esencial en la física de los agujeros negros, aumentando las expectativas de una comprensión más profunda de la estructura del espacio-tiempo de un universo de dimensiones superiores".

El estudio se publica en Physical Review Letters . + Explora más

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