Zamisao „Teorije svega“ je primamljiva - da bismo nekako mogli objasniti sve što je. No sada je istraživački tim na čelu sa znanstvenicima s Imperial Collegea u Londonu neočekivano otkrio da ta teorija struna također predviđa ponašanje zapletenih kvantnih čestica. Kako se ovo predviđanje može testirati u laboratoriju, istraživači kažu da sada mogu testirati teoriju struna.
"Ako eksperimenti dokažu da su naša predviđanja o kvantnom zapletu tačna, to će pokazati da teorija struna" djeluje "na predviđanje ponašanja zapletenih kvantnih sustava", rekao je profesor Mike Duff, vodeći autor studije.
Teorija struna izvorno je razvijena kako bi opisala temeljne čestice i sile koje čine naš svemir, a bila je omiljena suparnica među fizičarima koja nam je omogućila da pomirimo ono što znamo o nevjerojatno malom od fizike čestica s našim razumijevanjima vrlo velikih s naše studije kozmologije. Korištenje teorije za predviđanje ponašanja zapletenih kvantnih čestica pruža prvu priliku za eksperiment testiranje teorije struna.
Ali - barem za sada - znanstvenici neće moći potvrditi da je Teorija struna zapravo način da se objasni sve to, samo ako ono stvarno djeluje.
"To neće biti dokaz da je teorija struna ispravna" teorija svega "koju traže kozmolozi i fizičari čestica", rekao je Duff. "Međutim, teoretičarima će biti vrlo važno jer će pokazati djeluje li teorija struna ili ne, čak i ako se njegova primjena nalazi na neočekivanom i nepovezanom području fizike."
Teorija struna je teorija gravitacije, produžetak Opće relativnosti, a klasično tumačenje struna i ždrela je da su oni kvantno mehanički vibriraju, proširene naelektrisane crne rupe. Teorija pretpostavlja da elektroni i kvarkovi unutar jednog atoma nisu 0- dimenzionalni predmeti, ali jednodimenzionalni nizovi. Ovi žice mogu se kretati i vibrirati, dajući promatranim česticama njihov okus, naboj, masu i centrifugiranje. Žice čine zatvorene petlje, osim ako ne naiđu na površine, nazvane D-brane, gdje se mogu otvoriti u jednodimenzionalne crte. Završne točke niza ne mogu odvojiti D-metak, ali mogu se klizati po njemu.
Duff je rekao da je sjedio na konferenciji u Tasmaniji, gdje je kolega predstavljao matematičke formule koje opisuju kvantno zapletenost kad nešto shvati. "Odjednom sam prepoznao njegove formule slične onima koje sam razvio nekoliko godina ranije, koristeći teoriju struna za opisivanje crnih rupa. Po povratku u Veliku Britaniju provjerio sam bilježnice i potvrdio da je matematika iz tih vrlo različitih područja zaista identična. "
Duff i njegovi kolege shvatili su da matematički opis obrasca zapetljavanja između tri kubita nalikuje matematičkom opisu, u teoriji struna, određene klase crnih rupa. Tako su, kombinirajući svoje znanje o dvije najčudnije pojave u svemiru, crnim rupama i kvantnom zapetljanju, shvatili da bi mogli koristiti teoriju struna za izradu predviđanja koje se može testirati. Koristeći matematičku teoriju struna koja opisuje crne rupe, predvidjeli su uzorak zapetljavanja koji će se dogoditi kada se četiri kubata isprepliću jedan s drugim. (Odgovor na ovaj problem nije ranije izračunat.) Iako je to tehnički teško napraviti, obrazac zamkivanja između četiri upletena kubita mogao bi se mjeriti u laboratoriju i točnost ovog predviđanja testirana.
Otkriće da se čini da teorija struna predviđa kvantno zapletenost potpuno je neočekivano, ali budući da se kvantno zapletenost može mjeriti u laboratoriju, to ipak znači da postoji način - napokon - istraživači mogu testirati predviđanja na temelju teorije struna.
Ali, rekao je Duff, ne postoji očita veza koja bi objasnila zašto je teorija koja se razvija kako bi opisala temeljna djelovanja našeg svemira korisna za predviđanje ponašanja zapletenih kvantnih sustava. "Ovo nam možda govori nešto vrlo duboko o svijetu u kojem živimo, ili to može biti samo čudna slučajnost", rekao je Duff. "Bilo kako bilo, korisno je."
Izvor: Imperial College London
