홀로그램 원리와 찻주전자(The Holographic Principle and a Teapot)

홀로그램 원리와 찻주전자(The Holographic Principle and a Teapot)

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Image Credit: Caltech

물론 이 2D 사각형의 색을 볼 수 있지만 그 깊이를 볼 수 있을까? 이 사진 속 색깔 얼룩을 세보면 약 60(수평) x 50(수직) x 256(가능한 색깔) = 768,000 비트의 정보가 이 2D 사진 속에 있다는 걸 알 수 있다. 하지만 아직 증명되지 않은 홀로그램 원리를 적용하면 기존의 관점과 달리 이 2D 화면 속 정보는 모두 각 면으로 둘러싸인 3D 공간 안에 옮길 수 있다. 이 원리는 양자역학에서 고전적인 중력이 압도하기 시작하는 길이인 플랑크 길이에서 출발한 개념으로, 이는 한 번에 단 한 개의 정보만 품을 수 있는 면적의 한 변에 해당한다. 이 한계는 물리학자 제라드 후프트에 의해 1993년 처음 제안되었다. 이는 닫힌 부피가 아니라 그 사건의 지평선의 면적으로 측정되는 블랙홀 안에 담긴 정보의 양을 추정하는 방식에서 일반화된 개념이다. “홀로그램“이라는 용어는 평평한 스크린 위에 투영된 빛을 활용해 3차원 이미지를 만드는 방식인 홀로그램에서 빌려왔다. 어떤 사람들은 이 사진을 바라보면서768,000비트만 담고 있는 것이 아니라 — 2563,000 비트의 퍼뮤테이션도 아니고 — 3차원의 찻주전자가 인코딩되어 있다고 생각할 수 있다. 

Explanation: Sure, you can see the 2D rectangle of colors, but can you see deeper? Counting color patches in the featured image, you might estimate that the most information that this 2D digital image can hold is about 60 (horizontal) x 50(vertical) x 256 (possible colors) = 768,000 bits. However, the yet-unproven Holographic Principle states that, counter-intuitively, the information in a 2D panel can include all of the information in a 3D room that can be enclosed by the panel. The principle derives from the idea that the Planck length, the length scale where quantum mechanics begins to dominate classical gravity, is one side of an area that can hold only about one bit of information. The limit was first postulated by physicist Gerard ‘t Hooft in 1993. It can arise from generalizations from seemingly distant speculation that the information held by a black hole is determined not by its enclosed volume but by the surface area of its event horizon. The term “holographic” arises from a hologram analogy where three-dimension images are created by projecting light through a flat screen. Beware, some people staring at the featured image may not think it encodes just 768,000 bits — nor even 2563,000 bit permutations — rather they might claim it encodes a three-dimensional teapot.

Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
NASA Official: Phillip Newman Specific rights apply.
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A Service of: ASD at NASA / GSFC & Michigan Tech. U.
Translated by: WouldYouLike Woong-bae Zee

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