Forskare har försökt komma på en ekvation för att förena universums mikro- och makrolagar; kvantmekanik och gravitation. Vi är ett steg närmare med ett papper som visar att denna enande framgångsrikt realiseras i JT gravitation. I den förenklade leksaksmodellen av den endimensionella domänen, den holografiska principen, eller hur information lagras på en gräns som manifesterar sig i en annan dimension avslöjas.

Hur började universum? Hur fungerar kvantmekaniken, studiet av de minsta sakerna, relatera till gravitation och studiet av stora saker? Det här är några av frågorna fysiker har arbetat med att lösa ända sedan Einstein släppte sin relativitetsteori.

Formler visar att babyuniversum dyker in och ut ur huvuduniversumet. Dock, vi inser eller upplever inte detta som människor. För att beräkna hur detta skalar, teoretiska fysiker utarbetade den så kallade JT gravitationen, som förvandlar universum till en leksaksliknande modell med bara en dimension av tid eller rum. Dessa begränsade parametrar möjliggör en modell där forskare kan testa sina teorier.

Att bygga på andras arbete, Professor Kazumi Okuyama från Shinshu University och Kazuhiro Sakai från Meiji Gakuin University gav sig ut för att visa hur JT gravitation, KdV-ekvationen och den makroskopiska slingan är relaterade, vilket pekar på det faktum att gravitation och kvantmekanik är förenade. I processen, duon lyckades beräkna födelsen av babyuniversum 46 gånger, som aldrig har gjorts förut, på grund av att ju fler gånger detta beräknas, desto mer blir allt mer komplicerat. Tidigare, Peter Zograf kunde räkna ut detta 20 gånger.

Den matematiska KdV-ekvationen som formulerades i slutet av 1800-talet har ansetts vara kopplad till gravitation sedan 1990-talet. KdV-ekvationen användes först för att visa hur vattenvågor beter sig:t.ex. inne i kanalerna i vattenvägsladdat Holland, solitoner kan observeras, eller hur en krön av en vattenvåg fortsätter oförändrad under lång tid när den inte störs. Den makroskopiska slingan sades också vara relaterad till gravitationen på 1990-talet.

Vågor och gravitation anses vara jämförbara i hur de manifesterar sig. Den holografiska principen introducerades av Gerard 't Hooft som ett sätt att förstå hur gravitation och kvantmekanik fungerar. När dessa teorier kombineras, man kan tänka på det fysiska 3D som gravitationen och informationen som den är sprungen ur; platt som hur ett hologram är på ett kreditkort. Detta talar till dimensionerna i rymden. Det finns ännu ingen formel för den holografiska principen.

Bulk-boundary-korrespondensidén liknar denna genom att bulken är den tredimensionella manefestationen av gränsen som är informationen som ger upphov till hologrammet.

Professor Okuyama kunde i denna studie visa att JT gravitationen, KdV-ekvationen och makroskopisk loop är intimt sammankopplade, pekar på det faktum att kvantmekanik och gravitation verkligen är förenade holografiskt i denna modell. Han hoppas kunna fortsätta arbeta för att lösa detta problem inom fysiken genom att ta fram en metod för att beräkna födelsen av babyuniversum, inte bara i "leksaksmodellen" utan för det existerande universum.