Ich nähere mich dem aus der Sicht eines Laien und bin neugierig, was die Experten auf diesem Gebiet zu meinem Verständnis der Superfluid-Vakuumtheorie und des holografischen Prinzips und meiner entsprechenden Frage zu sagen haben.
Jüngste Studien (ich glaube, das waren eher mathematische Modellierungsstudien als Experimente) haben vorgeschlagen, dass Supraflüssigkeiten; insbesondere flüssiges Helium, weisen ähnliche holografische Eigenschaften wie Schwarze Löcher auf. Das heißt, ihr Entropie-/Informationsgehalt ist eher proportional zu ihrer Oberfläche als zu ihrem Volumen. In ähnlicher Weise wurde das Universum so berechnet, dass es diese holographische Natur hat; dass sein Informationsgehalt seiner Skala in 2 statt in 3 Dimensionen entspricht.
Mein Verständnis von Superflüssigkeiten ist, dass sie sich bei extrem niedrigen Temperaturen bilden; nahe dem absoluten Nullpunkt. Dass einmal solche Superfluide gebildet wurden (Tröpfchen davon, die von Pilotwellen auf ihrer Oberfläche angetrieben werden), kann Eigenschaften aufweisen, die in der Wellen-Partikel-Dualität und im Quantentunneln zu sehen sind. Dass sich Superflüssigkeiten unabhängig von der Schwerkraft ausdehnen oder bis zum Gleichgewicht ausbreiten, ähnlich wie sich das Universum scheinbar in seiner Expansion in Richtung eines „kalten Todes“ beschleunigt. Auf Aspekte wie diese wurde Bezug genommen, um darauf hinzuweisen, dass das Universum oder die Realität selbst auf einer grundlegenden Ebene eine Superflüssigkeit ist. (Theorie des superfluiden Vakuums)
Meine Frage ist, ob ein solches superfluides Modell der Realität die Möglichkeit nahelegt, dass die Raumzeit selbst „Phasenänderungen“ unterliegt und sich daher möglicherweise nicht immer so verhalten hat, wie sie es jetzt tut. Ich stelle fest, dass die Temperatur des Universums sehr nahe am absoluten Nullpunkt liegt, aber seit dem „Urknall“ abkühlt. Könnte es sein, dass der Urknall selbst tatsächlich eine Art Phasenwechsel war, wodurch unsere Gesetze der Physik und die Realität selbst im Wesentlichen zu einer holografischen Superflüssigkeit mit Nullviskosität verdichtet wurden, auf deren Oberfläche alle Informationen dargestellt werden? Würde dies dann darauf hindeuten, dass das Universum möglicherweise vor dem Urknall existiert hat, aber einfach in einer ganz anderen Form (eine, in der die Quantenmechanik nicht so funktioniert hätte, wie sie es jetzt tut)?
Zuerst die schlechte Nachricht.
"Superfluid-Vakuum-Theorie" ist trotz einer eigenen Wikipedia-Seite kein gebräuchlicher oder standardisierter Begriff in der Physik. Letztendlich scheint es sich nur auf die Theorie zu beziehen, die in einem völlig obskuren Artikel aus dem Jahr 2009 vertreten wurde, der vorschlug, dass der Ursprung der Masse etwas anderes als der Higgs-Mechanismus ist (das Higgs-Boson wurde drei Jahre später beobachtet) und der Abweichungen von der speziellen Relativitätstheorie vorhersagte bei hohen Energien (keine solchen Abweichungen wurden beobachtet, selbst bei den allerhöchsten Energien).
Mir ist kein Sinn bekannt, in dem Labor-Supraflüssigkeiten, ob flüssiges Helium oder anders, das holographische Prinzip erfüllen.
Sie erwähnen superflüssige Tröpfchen, die „von Pilotwellen auf ihrer Oberfläche angetrieben werden“, die Quanteneigenschaften aufweisen.
Die Pilotwelle ist eine Idee aus den Anfängen der Quantenmechanik, wonach Teilchen von Wellen geführt werden. In den letzten Jahren erregten Brady und Anderson einige Aufmerksamkeit, indem sie behaupteten, dass Experimente, bei denen Tröpfchen von Wellen geführt werden, zeigen, dass die Quantenmechanik auf diese Weise erklärt werden könnte. Aber es ist seit vielen Jahrzehnten bekannt, dass eine echte Quantenpilotwelle (wie in Bohms Formulierung der Quantenmechanik), die mehr als ein Teilchen führt, nicht einer einzelnen Welle im dreidimensionalen Raum entsprechen kann. Also sind Brady und Anderson zwangsläufig auf dem falschen Weg.
Inzwischen sind Supraflüssigkeiten und ihre Eigenschaften eigentlich eine Folge der Quantenmechanik. Das Ziel, die Quantenmechanik als Ergebnis von Suprafluiden zu erklären, ist ein Zirkelschluss, es sei denn, man hat eine unabhängige Nicht-Quanten-Erklärung darüber, was ein Suprafluid ist.
Es ist schwer zu erkennen, wie die beschleunigte Expansion des Universums mit dem Verhalten eines Suprafluids korrespondiert. Superflüssigkeiten dehnen sich nicht ewig aus und beschleunigen sich dabei nicht. (Es sei denn, die Idee ist, dass die beschleunigende Expansion holografisch dual zu vielleicht einer Art Bose-Kondensation ist??)
Es gibt also eine Menge Zutaten für Ihr Verständnis, die nicht zusammenpassen. Mich würde interessieren, ob Sie das alles von einem Ort bekommen haben, oder ob Sie es selbst aus verschiedenen Quellen zusammengestellt haben. Wie auch immer, es gibt eine Menge Hype und Fehlinformationen da draußen, und Sie können kaum dafür verantwortlich gemacht werden, dass Sie darauf hereinfallen.
Inzwischen - Superflüssigkeiten sind real (und dunkle Materie könnte eine Superflüssigkeit sein); das Quantenvakuum enthält keine Supraflüssigkeiten, sondern verschiedene andere "Kondensate"; Von Quantenschwarzen Löchern wird allgemein erwartet, dass sie eine Entropie und eine Temperatur haben; und es gibt viele mathematische Beispiele, in denen eine räumliche Dimension aus der Quantenverschränkung "entsteht".
Es gibt also viele Phänomene und Theorien, die in die Richtung gehen, was Sie interessiert, die aber besser belegt oder robuster sind.
Zu Ihrer eigentlichen Frage(n)... Angesichts der Tatsache, dass die Entstehung der makroskopischen Raumzeit "aus der Quantenmechanik" jetzt ein ernstes Thema ist , ist es absolut möglich, dass der Urknall nur ein Phasenübergang aus einem anderen Quantenregime war. Aber ich kann mir keine wirklich gute Arbeit vorstellen, die sich mit diesen Einzelheiten befasst. Es gibt viele relativ laienhafte Abhandlungen, in denen man zB quantenalgebraische Ausdrücke hat und dann eine "große N"-Grenze betrachtet, und diese Grenze soll der gewöhnlichen Raumzeit ähneln. Und es gibt anspruchsvollere Arbeiten (meistens meine ich Arbeiten von Stringtheoretikern), in denen ähnliche, aber fortgeschrittenere Übungen durchgeführt werden, aber es ist immer noch schwierig, die physikalische Bedeutung hinter der Mathematik zu finden.
In Bezug auf Ihren tatsächlichen Vorschlag - "irgendeine Form der Phasenänderung, bei der unsere Gesetze der Physik und der Realität selbst im Wesentlichen als holografische Superflüssigkeit mit Nullviskosität kondensiert sind, auf deren Oberfläche alle Informationen dargestellt werden" - habe ich Schwierigkeiten zu verstehen, wie das Konzept von Ein "viskoses Superfluid" hat eine von der Raumzeit unabhängige Bedeutung.
Zumal Holographie im Allgemeinen das Entstehen einer zusätzlichen Dimension beinhaltet, klingt es so, als ob Sie mit mehr als null Dimensionen des Raums beginnen und dann eine zusätzliche Dimension entsteht. Es gibt einen alten Vorschlag namens "dS/CFT", von dem eine Version besagt, dass unser Universum, das sich in der Zeit entwickelt, holografisch dual zu einem zeitlosen Raum von nur drei Dimensionen ist. Vielleicht gibt es eine Version von dS/CFT, in der das zeitlose Dual am Ende der Zeit ein "viskoses Superfluid" ist, aber ich würde gerne das mathematische Argument dafür sehen. :-)
Benutzer43685
Mitchell Porter