Kvantfüüsika on põnev, kuid samas keeruline teema, millest aru saada, ja üks asi, mis füüsikatudengitest veidigi hirmutab, on takerdumise mõiste. (Tegelikult on osakesed mitmes olekus - näiteks keerduvad mitmes suunas) ja nende mõõtmise ajal võib öelda, et need on ühes või teises olekus.)
"Õudne tegevus eemalt" on see, kuidas Albert Einstein sellele väidetavalt viitas. Siit on uus jutt: Massachusettsi tehnoloogiainstituudi vanemdoktorant Julian Sonner juhtis uurimistööd, mis näitas, et kui neist kahest kvarki luuakse kaks, loovad keelte teooria kvarke ühendavad ussiaugud.
MIT väitel aitaks see teadlastel paremini mõista seost gravitatsiooni (mis toimub suures mahus) ja kvantmehaanika (mis toimub väga väikeses skaalal) vahel. Nagu MIT väitis, on füüsikute jaoks olnud väga raske gravitatsiooni kvantmehaanilises mõttes seletada, mis on põhjustanud universumi ühtse teooria väljatöötamise. Pole veel õnne, kuid paljud usuvad, et see on olemas.
"Kvantitatiivsuse osas on mõned rasked küsimused, millest me endiselt aru ei saa, ja oleme juba pikka aega nende probleemide vastu pead löönud," sõnas Sonner. "Peame leidma õige suuna nende küsimuste mõistmiseks."
Kvantne takerdumine kõlab meie kogemuste jaoks nii võõrana, kuna see näib ületavat valguse kiirust, mis rikub Einsteini üldist relatiivsusteadust. (Muidugi katsetatakse kiirusepiirangut endiselt, mistõttu teadlased olid nii põnevil, kui näis, et osakesed liikusid valgusest kiiremini 2011. aasta katses, mis hiljem vigase anduri tõttu lahti võeti.)
Uus uurimistöö kulges niikuinii nii:
- Sonner uuris kõrgtehnoloogia instituudi Juan Maldacena ja Stanfordi ülikooli Leonard Susskindi töid. Füüsikud vaatasid, kuidas takerdunud mustad augud käituvad. “Kui mustad augud olid kinni takerdunud, seejärel laiali tõmmatud, leidsid teoreetikud, et tekkis ussiauk - tunnel läbi ruumi-aja, mida arvatakse koos hoidvat raskusjõust. Idee näis viitavat sellele, et ussiaukude puhul ilmneb gravitatsioon takerdunud mustade aukude põhimõttelisemast nähtusest, “teatas MIT.
- Sonner asus seejärel kvarke looma, et näha, kas ta saaks jälgida, mis juhtub, kui kaks on üksteisega sassis. Elektrivälja abil suutis ta vaakumikeskkonnast väljuvate osakeste paariga hõivata paar “mööduvat” osakest.
- Kui ta oli osakesi püüdnud, kaardistas ta need ruumi-aja (neljamõõtmelise ruumi) osas. Märkus. Arvatakse, et gravitatsioon on viies mõõde, kuna see võib painutada ruumi-aega, nagu näete allpool toodud galaktikate piltidel.
- Sonner üritas siis välja mõelda, mis juhtuks viiendas dimensioonis, kui kvargid oleksid neljandasse dimensiooni takerdunud, kasutades keelte teooria mõistet, mida nimetatakse holograafiliseks duaalsuseks. “Kuigi hologramm on kahemõõtmeline objekt, sisaldab see kogu vajalikku teavet kolmemõõtmelise vaate esitamiseks. Põhimõtteliselt on holograafiline duaalsus viis tuletada keerukam mõõde järgmisest madalaimast dimensioonist, “teatas MIT.
- Ja just holograafilise kahesuse tingimustes leidis Sonner, et luuakse ussiauk. See tähendab seda raskustisevõib tuleneda nende osakeste takerdumisest ja see, et kõverus, mida näeme universumis, oleks tingitud ka takerdumisest.
"See on kõige elementaarsem kujutis, mis meil veel on, kus takerdumine tekitab mingisuguse geomeetria," sõnas Sonner. „Mis juhtub, kui osa sellest takerdumisest kaob, ja mis juhtub geomeetriaga? On palju teid, mida saab käia, ja selles mõttes võib see töö osutuda väga kasulikuks. ”
Saate uurimistööd vaadata ajakirjas Physical Review Letters.
Allikas: Massachusettsi tehnoloogiainstituut
