A kvantumfizika egy izgalmas, ám mégis bonyolult megértés tárgya, és az egyik dolog, ami a fizika hallgatóit kiborítja, az összefonódás fogalma. (A valóságban a részecskék több állapotban vannak - például több irányban forognak -, és csak azt mondhatják, hogy egy vagy másik állapotban vannak, amikor megmérik.)
„Kísérteties cselekedet távolról” - mondta állítólag Albert Einstein erre. Itt van az új rész: Julian Sonner, a Massachusetts Technológiai Intézet vezető posztdoktori kutatója vezette kutatást, amely kimutatta, hogy ha kettőt hoznak létre ezekből a kvarkokból, a húr elmélet féreglyukot hoz létre, amely összeköti a kvarkokat.
A MIT szerint ez segíthet a kutatóknak jobban megérteni a gravitáció (ami nagy léptékben megy végbe) és a kvantummechanika (ami nagyon apró méretben zajlik) közötti kapcsolatot. Ahogy az MIT mondja, a fizikusoknak mostanáig nagyon nehéz volt „megmagyarázni a gravitációt kvantummechanikai értelemben”, ami arra késztette a figyelmet, hogy egyetlen univerzumot egyesítő elméletet dolgozzon ki. Még nincs szerencse, de sokan úgy vélik, hogy létezik.
"Van néhány nehéz kvantitatív kérdés, amelyet még mindig nem értünk, és hosszú ideje csapkodtunk ezekre a problémákra" - mondta Sonner. "Meg kell találnunk a megfelelő lépéseket e kérdések megértéséhez."
A kvantumbeillesztés annyira idegennek tűnik tapasztalataink számára, mert úgy tűnik, hogy meghaladja a fénysebességet, ami megsérti Einstein általános relativitáselméletét. (A sebességkorlátozást természetesen továbbra is teszteljük, ezért a tudósok annyira izgatottak voltak, amikor úgy tűnt, hogy a részecskék gyorsabban mozognak, mint a fény egy 2011-es kísérletben, amelyet később egy hibás érzékelő miatt elbocsátottak.)
Az új kutatás egyébként így történt:
- Sonner megvizsgálta Juan Maldacena (az Advanced Study Institute) és a Stanford University Leonard Susskind munkáját. A fizikusok azt nézték, hogyan viselkednek az összefonódott fekete lyukak. „Amikor a fekete lyukakat beragadták, majd elválasztották, a teoretikusok úgy találták, hogy egy féreglyuk jelent meg - egy tér-időben átjárható alagút, amelyet a gravitáció tart. Úgy tűnt, az ötlet azt sugallja, hogy a féreglyukak esetében a gravitáció az összefonódott fekete lyukak alapvető jelenségéből fakad ”- nyilatkozta a MIT.
- Sonner ezután kvarkeket készített, hogy megnézze, mi tudja megnézni, mi történik, amikor ketten egymásba kerülnek. Elektromos mező használatával képes volt megfogni a vákuum környezetéből kilépő részecskepárokat, amelyekben néhány „átmeneti” részecske található.
- Miután elfogta a részecskéket, térképe-térképen térképezte őket (négydimenziós tér). Megjegyzés: Úgy gondolják, hogy a gravitáció az ötödik dimenzió, mert meghajolhatja a tér-időt, amint az a következő galaxisok képein látható.
- Sonner ezután megpróbálta kitalálni, mi történik az ötödik dimenzióban, amikor a kvarkokat belekapaszkodnak a negyedik dimenzióba, egy holografikus kettősségnek nevezett húr elméleti koncepció segítségével. „Míg a hologram kétdimenziós objektum, a háromdimenziós nézet ábrázolásához szükséges összes információt tartalmazza. Alapvetően a holografikus kettősség egy módja annak, hogy a következő legalacsonyabb dimenzióból komplexebb dimenziót nyerjünk ”- nyilatkozta a MIT.
- És holografikus kettősség alatt valósította meg Sonner, hogy egy féreglyuk jön létre. A következtetés az, hogy a gravitációmagaelőfordulhat, hogy ezek a részecskék beleakadnak, és hogy az univerzumban tapasztalható hajlítás az összefonódásnak is következménye lehet.
"Ez még a legalapvetőbb ábrázolás, amelyben van, ahol az összefutás valamilyen geometriát eredményez" - mondta Sonner. „Mi történik, ha ebből a részből elveszik, és mi történik a geometriával? Számos utat lehet megtenni, és ebben a tekintetben ez a munka nagyon hasznosnak bizonyulhat. ”
A kutatást a Physical Review Letters oldalon tekintheti meg.
Forrás: Massachusetts Institute of Technology
