Principio Holográfico

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El principio holográfico es una conjetura especulativa acerca de las teorías de la gravedad quántica, que dice que toda la información contenida en el volumen de un espacio puede ser representada por una teoría que yace en la frontera de tal región. En otras palabras, si usted tiene un cuarto, usted puede modelar todos los eventos que ocurren en éste creando una teoría que sólo tome en cuenta lo que pasa en las paredes del cuarto. El principio holográfico también afirma que al menos existe un grado de libertad (o una unidad constante de Boltzmann k de máxima entropía) por cada cuatro áreas de Planck en tal teoría. Esto se conoce como la Frontera Bekenstein, .

[editar] Explicación

Dada cualquier región compacta de espacio finita (por ejemplo, una esfera), esta región contendrá materia y energía dentro de ella. Si esta energía sobrepasa una densidad crítica entonces la región colapsará en un agujero negro.

Un agujero negro posee teóricamente una entropía^[1], la cual es directamente proporcional al área superficial de su horizonte de sucesos. Los agujeros negros son objetos de entropía máxima^[2], así que la entropía contenida en una región del espacio dada no puede ser mayor que la entropía del agujero negro más grande que pueda caber en tal volumen. Éste límite se conoce como la Frontera Bekenstein.

El horizonte de sucesos de un agujero negro encierra un volumen, y agujeros negros con mayor masa poseen horizontes de sucesos más grandes y encierran mayores volúmenes. El agujero negro de mayor masa que puede caber en una región dada es el cual cuyo horizonte de sucesos corresponda exactamente a la frontera de la región dada.

Mayor masa exige mayor entropía. Por lo tanto el límite máximo de la entropía para una región ordinaria del espacio es directamente proporcional al área superficial de ésta, no a su volumen. Esto es contrario a la intuición física debido a que la entropía es una variable extensiva, siendo directamente proporcional a la masa, la cual es proporcional al volumen (con todo lo demás siendo igual, incluyendo la densidad de la masa).

Si la entropía de una masa ordinaria (no sólo de agujeros negros) es también proporcional a su área superficial, entonces esto implica que el volumen en sí mismo es de alguna forma ilusorio: que la masa ocupa área, no volumen, y entonces el universo es en realidad un holograma el cual es isomórfico a la información inscrita en sus fronteras^[3].

[editar] Notas

1. ↑ Majumdar, Parthasarathi. "Black Hole Entropy and Quantum Gravity". arXiv: General Relativity and Quantum Cosmology.
2. ↑ Jacob Bekenstein Universal upper bound on the entropy-to-energy ratio for bounded systems, Physical Review, January 1981 (Revision: August 25, 1980.)
3. ↑ Jacob Bekenstein en Scientific American: Information in the Holographic Universe, Theoretical results about black holes suggest that the universe could be like a gigantic hologram.