Kvantna fizika je fascinantan, ali kompliciran predmet za razumijevanje, a jedna od stvari koja svakoga uplašuje studente fizike je koncept zapletenosti. (U stvarnosti, čestice se nalaze u više stanja - na primjer, okreću se u više smjerova - i za njih se može reći da su samo u jednom ili drugom stanju kad se mjere.)
"Spooky akcije na daljinu" je kako se navodno Albert Einstein osvrnuo na to. Evo novoga u vezi s tim: Julian Sonner, viši postdoktorski istraživač Tehnološkog instituta u Massachusettsu, vodio je istraživanje koje pokazuje da kad se stvore dva od ovih kvarkova, teorija struna stvara crvotočinu koja povezuje kvarkove.
Prema MIT-u, to bi moglo pomoći istraživačima da bolje razumiju vezu između gravitacije (koja se odvija u velikom obimu) i kvantne mehanike (koja se odvija u vrlo sićušnim razmjerima). Kako MIT kaže, do sada je fizičarima bilo vrlo teško "objasniti gravitaciju u kvantno-mehaničkom smislu", što je stvorilo preokupaciju izmišljanja jedinstvene teorije za objedinjavanje svemira. Još nema sreće, ali mnogi vjeruju da postoji.
"Postoji nekoliko teških pitanja o kvantnoj gravitaciji koje još uvijek ne razumijemo i već dugo vremena se borimo protiv tih problema", izjavio je Sonner. "Moramo pronaći pravi pristup razumijevanju ovih pitanja."
Kvantno zapletenost zvuči toliko strano našem iskustvu jer se čini da prekoračuje brzinu svjetlosti, što narušava Einsteinovu opću relativnost. (Naravno, ograničenje brzine još se provjerava. Zbog toga su znanstvenici bili toliko uzbuđeni kada se činilo da se čestice kreću brže od svjetlosti u eksperimentu iz 2011. koji je kasnije isključen zbog neispravnog senzora.)
Svejedno, novo je istraživanje postupilo:
- Sonner je ispitivao rad Juana Maldacene s Instituta za napredni studij i Leonarda Susskinda sa Sveučilišta Stanford. Fizičari su gledali kako će se ponašati zapletene crne rupe. "Kad su se crne rupe zaplele i razdvojile, teoretičari su otkrili da je ono što se pojavilo bila crvotočina - tunel kroz prostor-vrijeme za koji se misli da bi ga gravitacija držala zajedno. Činilo se da ideja sugerira da, u slučaju crvotočina, gravitacija proizlazi iz temeljnijeg fenomena zapletenih crnih rupa ”, izjavio je MIT.
- Sonner je tada krenuo u kreiranje kvarkova kako bi vidio može li gledati što se događa kad se njih dvoje zapleteju jedno s drugim. Pomoću električnog polja uspio je uhvatiti parove čestica koje izlaze iz okruženja vakuuma s nekoliko "prolaznih" čestica u njemu.
- Jednom kada je uhvatio čestice, preslikao ih je u odnosu na prostor-vrijeme (četverodimenzionalni prostor). Napomena: vjeruje se da je gravitacija peta dimenzija jer može savijati prostor-vrijeme, kao što možete vidjeti na ovim slikama galaksija dolje.
- Sonner je tada pokušao ustanoviti što će se dogoditi u petoj dimenziji kada bi se kvarkovi upleli u četvrtu dimenziju, koristeći koncept teorije struna koji se naziva holografska dualnost. „Dok je hologram dvodimenzionalni objekt, on sadrži sve informacije potrebne za predstavljanje trodimenzionalnog prikaza. U osnovi, holografska dualnost način je dobivanja složenijih dimenzija iz sljedeće najniže dimenzije “, izjavio je MIT.
- A upravo je pod holografskom dualnošću Sonner otkrio da će se stvoriti crvotočina. Implikacija je ta gravitacijasebemože doći iz zapetljavanja tih čestica, a do savijanja koje vidimo u svemiru također bi moglo doći zbog zbunjivanja.
"To je najosnovniji prikaz koji imamo tamo gdje isprepletenost stvara neku vrstu geometrije", izjavio je Sonner. "Što će se dogoditi ako se izgubi dio ove zamke i što se događa s geometrijom?" Mnogo je puteva do kojih se može ići te se u tom smislu ovaj posao može pokazati vrlo korisnim. "
Istraživanje možete pogledati u Pisma fizičkog pregleda.
Izvor: Massachusetts Institute of Technology
