Квантова фізика є захоплюючим, але складним для розуміння предметом, і одна з речей, яка всіх вигадує студентів-фізиків, - це поняття заплутаності. (Насправді частинки знаходяться в декількох станах - наприклад, обертаються в декількох напрямках, і можна сказати, що вони знаходяться лише в тому чи іншому стані, коли вони вимірюються.)
"Моторошна дія на відстані" - це, як повідомляється, Альберт Ейнштейн посилався на це. Ось новий сюжет про це: Джуліян Соннер, старший докторантурний науковий співробітник Массачусетського технологічного інституту, очолив дослідження, показавши, що коли два цих кварки створюються, теорія струн створює червоточину, що пов'язує кварки.
На думку MIT, це може допомогти дослідникам краще зрозуміти зв’язок між гравітацією (яка відбувається у великих масштабах) з квантовою механікою (яка відбувається в дуже крихітних масштабах). Як стверджує MIT, дотепер фізикам було дуже важко "пояснити гравітацію в квантово-механічних термінах", породжуючи занепокоєння розробити єдину об'єднавчу теорію для Всесвіту. Поки не пощастило, але багато людей вважають, що вона існує.
"Є кілька важких питань квантової гравітації, які ми досі не розуміємо, і ми довгий час билися головами проти цих проблем", - заявила Соннер. "Нам потрібно знайти правильний шлях для розуміння цих питань".
Квантове заплутування звучить настільки чуже для нашого досвіду, оскільки, здається, він перевищує швидкість світла, що порушує загальну відносність Ейнштейна. (Звичайно, обмеження швидкості ще випробовується. Тому вчені були настільки схвильовані, коли в експерименті 2011 року, який виявився частиною руху, швидше, ніж світло, внаслідок експериментального датчика було виявлено, що частинки рухаються швидше, ніж світло.)
У будь-якому випадку, так проходили нові дослідження:
- Соннер вивчив роботу Хуана Мальдацена з Інституту підвищення кваліфікації та Леонарда Сускінда з Університету Стенфорда. Фізики дивилися, як поводяться заплутані чорні діри. "Коли чорні діри заплуталися, а потім розірвалися, теоретики виявили, що те, що з'явилося, - це червоточина - тунель через простір-час, який, як вважають, тримається разом із силою тяжіння. Ідея, схоже, підказує, що у випадку з червоточинами гравітація виникає з більш фундаментального явища заплутаних чорних дір ", - заявив MIT.
- Тоді Соннер збирається створити кварки, щоб побачити, чи може він спостерігати, що відбувається, коли двоє заплутуються один з одним. Використовуючи електричне поле, він зміг наздогнати пари частинок, що виходять з вакуумного середовища, з кількома «перехідними» частинками.
- Після того, як він спіймав частинки, він склав їх за допомогою простору-часу (чотиривимірний простір). Примітка: гравітація вважається п’ятою мірою, оскільки вона може згинати простір-час, як ви бачите на цих зображеннях галактик нижче.
- Тоді Соннер намагався з'ясувати, що станеться в п'ятому вимірі, коли кварки заплутаються в четвертому вимірі, використовуючи концепцію теорії струн, що називається голографічною подвійністю. “Хоча голограма є двовимірним об’єктом, вона містить всю інформацію, необхідну для представлення тривимірного виду. По суті, голографічна подвійність - це спосіб отримати більш складний вимір із наступного найнижчого виміру ", - заявив MIT.
- І саме під голографічною подвійністю Сонер виявив, що буде створено червоточину. Наслідком є ця гравітаціясебеможе вийти з заплутування цих частинок, і що згинання, яке ми бачимо у Всесвіті, також було б пов'язане з заплутуванням.
"Це найосновніше уявлення, яке ми маємо там, де заплутування породжує певну геометрію", - заявив Соннер. "Що станеться, якщо частина цього заплутаності втрачена, і що трапиться з геометрією? Є багато шляхів, за якими можна пройти, і в цьому сенсі ця робота може виявитися дуже корисною ».
Ви можете ознайомитись з дослідженнями у «Фізичному оглядовому листі».
Джерело: Массачусетський технологічний інститут
