Principio Holográfico

CONJETURA SOBRE LA GRAVEDAD CUANTICA


El Principio Holográfico postula que toda la información contenida en cierto volumen de un espacio concreto se puede representar mediante una teoría referente a otra sección de esa región.
(Principio postulado por Leonard Susskind - 1981)

El principio holográfico es una conjetura especulativa acerca de las teorías de la gravedad cuántica propuestas por Gerard 't Hooft, mejoradas y promovidas por Leonard Susskind.

Por ejemplo, se pueden modelar todos los eventos que ocurran en un cuarto o habitación creando una teoría en la que sólo tome en cuenta lo que suceda en sus paredes. En el principio holográfico también se afirma que por cada cuatro unidades de Planck existe al menos un grado de libertad (o una unidad constante de Boltzmann k de máxima entropía).
Esto se conoce como frontera Bekenstein:

    S\le\frac{A}{4}

donde:
S es la entropía y A es la unidad de mensura considerada.


EXPLICACION DEL PRINCIPIO

Dada cualquier región compacta de espacio finita, por ejemplo una esfera, en su interior hay materia y energía. Si la energía sobrepasa una densidad crítica, la región colapsa en un agujero negro (u hoyo negro).

Teóricamente, un agujero negro posee entropía, la cual es directamente proporcional al área superficial de su horizonte de sucesos. Los agujeros negros son objetos de entropía máxima, así que la entropía contenida en determinada región del «espacio» no puede ser mayor que la entropía del agujero negro más grande que pueda caber en tal volumen. Este límite se conoce como frontera Bekenstein.

El «horizonte de sucesos» de un agujero negro encierra un volumen. Obviamente, los horizontes de sucesos de agujeros negros de mayor masa son más grandes y encierran mayores volúmenes. El agujero negro de mayor masa que puede caber en una región dada es aquél cuyo horizonte de sucesos corresponda exactamente a la frontera de la región dada.

Mayor masa implica mayor entropía. Por lo tanto el límite máximo de la entropía de 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, directamente proporcional a la masa, la cual así mismo es proporcional al volumen (con igualdad de todo lo demás, incluida la densidad de la masa).

Si la entropía de una masa ordinaria (no sólo de agujeros negros) es también proporcional a su área superficial, implica que de algún modo el volumen en sí mismo sea ilusorio: que la masa ocupe área, no volumen, y que entonces el universo sea en realidad un holograma, el cual es isomórfico a la información inscrita en sus fronteras.


RESUMEN

Hay que entender el principio holográfico como un cubo, o bien como habitación, tal como se describe en la introducción. Si a un cubo se le representa en un eje de coordenadas resultarían tres cuadrados. Cada partícula tiene carga eléctrica, momento angular, etcétera. Todo ello constituye valores matemáticos representables no en tres, sino muchos más ejes. En eso consistiría la información de la citada partícula.

También se entiende que cuando la densidad de tal información es enorme acaba siendo un agujero negro (información/partículas en demasía por el espacio definido): a más información más horizonte de sucesos, o límite exterior del hoyo negro.
Como tal, la información se puede dividir en bits, y estos bits se plasman en una unidad de Planck.