Kvantová fyzika je fascinující, ale komplikovaný předmět, kterému je třeba rozumět, a jedna z věcí, která vystrašuje studenty fyziky, je koncept zapletení. (Ve skutečnosti jsou částice ve více stavech - např. Ve více směrech - a lze je říci, že jsou v jednom stavu nebo jiném, když jsou měřeny.)
„Strašidelná akce na dálku“ je to, jak se na ni Albert Einstein údajně odvolával. Tady je nový kousek o tom: Julian Sonner, vedoucí postdoktorský výzkumný pracovník v Massachusetts Institute of Technology, vedl výzkum, který ukázal, že když jsou vytvořeny dva z těchto kvarků, teorie strun vytvoří červí díru spojující kvarky.
Podle MIT by to mohlo pomoci vědcům lépe pochopit souvislost mezi gravitací (která se odehrává ve velkém měřítku) a kvantovou mechanikou (která se odehrává ve velmi malém měřítku). Jak uvádí MIT, až dosud bylo pro fyziky velmi obtížné „vysvětlit gravitaci v kvantově mechanických termínech“, což vedlo k obavám o vymýšlení jedné jednotné unifikační teorie pro vesmír. Zatím žádné štěstí, ale mnoho lidí věří, že existuje.
"Stále existuje několik těžkých otázek kvantové gravitace, kterým stále nerozumíme, a my jsme proti těmto problémům házeli dlouhou dobu," uvedl Sonner. "Musíme najít správné cesty k pochopení těchto otázek."
Kvantové zapletení zní podle našich zkušeností tak cizí, protože se zdá, že překračuje rychlost světla, což narušuje Einsteinovu obecnou relativitu. (Rychlostní limit je samozřejmě stále testován, proto vědci byli tak nadšení, když se zdálo, že částice se pohybovaly rychleji než světlo v experimentu z roku 2011, který byl později odhalen kvůli vadnému senzoru.)
Takhle nový výzkum pokračoval:
- Sonner zkoumal práci Juana Maldaceny z Institutu pro pokročilé studium a Leonarda Susskinda ze Stanfordské univerzity. Fyzici se dívali na to, jak se budou chovat zapletené černé díry. "Když byly černé díry zamotané a poté se roztrhaly, teoretici zjistili, že se vynořila červí díra - tunel v časoprostoru, o kterém se předpokládá, že je drží pohromadě gravitací." Zdálo se, že myšlenka naznačuje, že v případě červí díry se gravitace vynoří z fundamentálnějšího fenoménu zapletených černých děr, “uvedl MIT.
- Sonner se pak chystal vytvořit kvarky, aby zjistil, zda by mohl sledovat, co se stane, když se dva zamotají. Pomocí elektrického pole dokázal zachytit páry částic vycházející z vakuového prostředí s několika „přechodnými“ částicemi v něm.
- Jakmile zachytil částice, zmapoval je z hlediska časoprostoru (čtyřrozměrný prostor). Poznámka: gravitace je považována za pátou dimenzi, protože může ohýbat časoprostor, jak vidíte na těchto obrázcích galaxií níže.
- Sonner se poté pokusil přijít na to, co by se stalo v páté dimenzi, když by se kvarky zapletly do čtvrté dimenze, pomocí konceptu strunové teorie zvaného holografická dualita. „Zatímco hologram je dvourozměrný objekt, obsahuje všechny informace potřebné k reprezentaci trojrozměrného pohledu. Holografická dualita je v podstatě způsob, jak odvodit složitější dimenzi z další nejnižší dimenze, “uvedl MIT.
- A podle holografické duality Sonner zjistil, že se vytvoří červí díra. Důsledkem je ta gravitacesámmůže vyplynout ze zapletení těchto částic a že ohyb, který vidíme ve vesmíru, by také byl způsoben zapletením.
"Zatím je to nejzákladnější reprezentace, kterou máme, kde spletení vede k nějaké geometrii," uvedl Sonner. "Co se stane, když se něco z tohoto zapletení ztratí a co se stane s geometrií?" Existuje mnoho silnic, které lze sledovat, a v tomto smyslu se tato práce může ukázat jako velmi užitečná. “
Výzkum si můžete prohlédnout v dopisech Fyzická recenze.
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology
