Kvantna fizika je fascinantna, vendar zapletena tema, ki jo je treba razumeti, in ena od stvari, ki vsakogar osupne študente fizike, je koncept zapletanja. (V resnici so delci v več stanjih - na primer vrtijo v več smereh - in lahko rečemo, da so v enem ali drugem stanju, ko jih izmerimo.)
"Spooky ukrepanje na daljavo" je, kot se je po navedbah Albert Einstein skliceval nanj. Tukaj je nov del tega: Julian Sonner, višji podoktorski raziskovalec Tehnološkega inštituta v Massachusettsu, je vodil raziskave, ki kažejo, da ko dva od teh kvarkov nastaneta, teorija strun ustvarja črvotočko, ki povezuje kvarke.
Po mnenju MIT-a bi to lahko pomagalo raziskovalcem, da bolje razumejo povezavo med gravitacijo (ki se dogaja v velikem obsegu) in kvantno mehaniko (ki poteka v zelo majhnem obsegu). Kot MIT trdi, je bilo fizikom do zdaj zelo težko "razložiti gravitacijo v kvantno-mehaničnem smislu", kar je povzročilo zaskrbljenost, da bi lahko ustvarili enotno poenotejočo teorijo za vesolje. Še ni sreče, vendar mnogi verjamejo, da obstaja.
"Obstaja nekaj težkih vprašanj o kvantni gravitaciji, ki jih še vedno ne razumemo, in že dolgo časa trkamo po teh težavah," je izjavil Sonner. "Moramo najti pravo pot za razumevanje teh vprašanj."
Kvantno zapletanje se nam zdi tako tuje, ker se zdi, da presega svetlobno hitrost, kar krši Einsteinovo splošno relativnost. (Seveda se omejitev hitrosti še vedno preizkuša, zato so bili znanstveniki tako navdušeni, ko so se v poskusu iz leta 2011, ki je bil kasneje pokvarjen zaradi okvarjenega senzorja, premikali delci hitreje od svetlobe.)
Kakor koli, nadaljevala je nova raziskava:
- Sonner je pregledal delo Juana Maldacene z Inštituta za napredni študij in Leonarda Susskinda z univerze Stanford. Fiziki so gledali, kako se bodo obnašale zapletene črne luknje. "Ko so se črne luknje zapletle in nato razbile, so teoretiki ugotovili, da je nastala črvotočna luknja - tunel skozi vesolje in čas, ki naj bi ga gravitacija držala skupaj. Zdelo se je, da ideja kaže, da pri črnih luknjah gravitacija izhaja iz bolj temeljnega pojava zapletenih črnih lukenj, "je dejal MIT.
- Sonner se je nato lotil ustvarjanja kvarkov, da bi videl, ali lahko opazuje, kaj se zgodi, ko sta dva zapletena drug z drugim. Z električnim poljem je uspel ujeti par delcev, ki prihajajo iz vakuumskega okolja, z nekaj "prehodnimi" delci.
- Ko je delce ujel, jih je preslikal glede na prostor-čas (štiridimenzionalni prostor). Opomba: gravitacija naj bi bila peta dimenzija, ker lahko upogne prostor-čas, kot lahko vidite na teh spodnjih slikah galaksij.
- Sonner je nato poskušal ugotoviti, kaj se bo zgodilo v peti dimenziji, ko bi se kvarki zapletli v četrto dimenzijo, in sicer z uporabo koncepta teorije strun, imenovanega holografska dvojnost. »Čeprav je hologram dvodimenzionalen predmet, vsebuje vse informacije, potrebne za predstavitev tridimenzionalnega pogleda. V bistvu je holografska dvojnost način, da iz naslednjih najnižjih dimenzij pridobimo kompleksnejšo dimenzijo, "je dejal MIT.
- Sonner je ugotovil, da bo Sonner pod holografsko dvojnostjo ustvaril črvičico. Posledica tega je gravitacijasamalahko pride zaradi zaplete teh delcev in do upogiba, ki ga vidimo v vesolju, bi prišlo tudi zaradi zvijanja.
"To je najosnovnejša predstavitev, ki jo imamo tam, kjer zapletanje povzroči neke vrste geometrije," je dejal Sonner. "Kaj se zgodi, če se nekaj tega zaplete izgubi, in kaj se zgodi z geometrijo? Obstaja veliko poti, ki jih je mogoče uresničiti, in v tem smislu se lahko to delo izkaže za zelo koristno. "
Raziskavo si lahko ogledate v pismih o fizičnem pregledu.
Vir: Massachusetts Institute of Technology
