Közel egy évszázad telt el azóta, hogy a tudósok utat törtek az univerzumban.
A kísérlet és az elmélet összetett keverékén keresztül a fizikusok felfedeztek egy olyan motort, amely a valószínűség matematikájára épül, és messze túlmutat a valóság határfelületén.
Homályosan úgy emlegetik Koppenhágai értelmezésEz a kvantummechanika alapjául szolgáló elmélet azt mondja, hogy minden lehetőségként írható le – egészen addig, amíg tényként kell leírnunk.
De mit jelent ez?
A több évtizedes kísérletezés és filozófia ellenére a kvantumrendszer instabil tulajdonságai és a mindannyian saját szemünkkel látott mérés közötti különbség alig csökkent. Az összeomló hullámformákról, a dobozokban lévő macskákról és a megfigyelői hatásokról szóló beszéd ellenére sem vagyunk közelebb a valóság természetének megértéséhez, mint a korai fizikusok az 1920-as évek végén.
Egyes kutatók azonban úgy vélik, hogy nyomokat lehet találni a kvantumfizika és a 20. század elején született másik nagyszerű elmélet közötti térben.y Század – Einstein híres általános relativitáselmélete.
tavalya Chicagói Egyetem fizikusainak egy kis csoportja azzal érvelt, hogy valahol a közelben van egy fekete lyuk, amely a kvantumállapotok összemosódásában meghúzza a tömegszálakat, és egy sorsra kényszeríti.
Most visszatértek a nyomon követés reményében, és kifejtik véleményüket a különböző típusú potenciális ügyfelekről, előzetes nyomtatásban Peer review.
Képzelj el egy kis anyagdarabot, amint egy lezárt dobozban kiemelkedik a sötétségből. Láthatatlan, ott van a Maybes homályában. Nincs egyetlen pozíciója az árnyékban, nincs határozott forgása és nincs határozott lendülete. A legfontosabb, hogy minden általa kibocsátott fény a lehetőségek végtelen spektrumára is esik.
Ez a részecske rezonál potenciáljával egy hullámban, amely elméletileg a végtelenségig terjed. A lehetőségeknek ezt a spektrumát ugyanúgy össze lehet hasonlítani önmagával, mint ahogy egy tó felszínén lévő hullám felhasad és újra kombinálódik, hogy felismerhető interferenciamintát képezzen.
Ennek a hullámzásnak minden ütése és lökése azonban, ahogy terjed, összefonódik egy másikkal, korlátozva a számára nyitva álló lehetőségeket. Az interferencia-mintázat figyelemreméltó módon változik, eredményeit olyan folyamatokra korlátozva, amelyeket a fizikusok koherenciavesztésként írnak le, vagy dekoherencia.
Ezt a folyamatot vizsgálták Dane Danielson, Gautam Satishchandran és Robert Wald fizikusok egy gondolatkísérlet során, amely érdekes paradoxonhoz vezet.
Az a fizikus, aki bekukkant a dobozba, hogy észlelje a részecske által kibocsátott fényt, elkerülhetetlenül a környezetét rejtett részecskehullámokkal köti össze, ami bizonyos fokú dekoherenciát okoz.
De mi van akkor, ha valaki más néz a válla fölött, és a szemével felfogja a részecske által kibocsátott fényt? Hasonlóképpen, ha belegabalyodnak a részecske által kibocsátott fénnyel, korlátozzák ezeket a lehetőségeket a részecske hullámában, tovább változtatva azt.
És ha a második megfigyelő egy távoli bolygón áll, fényévnyire, és egy távcsövön keresztül a ládába néz? Itt kezd furcsa lenni.
Az évek ellenére, hogy az elektromágneses hullámok kikerültek a dobozból, a második megfigyelő még mindig belegabalyodott a részecskébe. A kvantumelmélet szerint ennek is észrevehető változást kell okoznia a részecske hullámában, amit az első megfigyelő láthatna jóval azelőtt, hogy egy távoli világban tartózkodó kollégája elkezdené építeni a távcsövét.
De mi van, ha a második megfigyelő eltűnik egy fekete lyuk mélyén? A doboz fénye könnyen átsuhanhat a horizontján, a téridő vetemedő szakadékába zuhanva, de az általános relativitáselmélet szabályai szerint a második megfigyelővel összefonódó sorsáról soha többé nem szivároghat vissza információ.
Vagy téves, amit a kvantumfizikáról tudunk, vagy komoly problémákat kell megoldanunk az általános relativitáselmélettel.
vagy, alapján Danielson, Satishchandran és Wald, a második független megfigyelőnk. A fekete lyukat körülölelő, eseményhorizontként ismert, visszatérés nélküli vonal önmagában is megfigyelőként működik, és végül szinte mindennek dekoherenciáját okozza. Mint óriásszemek hordája az univerzumban, akik figyelik az univerzum kibontakozását.
kúszik még? Rosszabbodik.
A fekete lyukak nem az egyetlen jelenség, amelyben a téridő egyirányú utcává nyúlik. Minden olyan objektum, amely eléggé felgyorsul, és megközelíti a fénysebességet, végül egyfajta horizontot fog tapasztalni, ahonnan az általa kibocsátott információ nem térhet vissza.
A trió legfrissebb tanulmánya szerint ezek a „Rindler HorizonsHasonló típusú dekoherenciát tud előidézni kvantumállapotokban is.
Ez nem jelenti azt, hogy az univerzum bármilyen módon tudatos. Ezzel szemben a következtetések objektív elméletekhez vezethetnek arról, hogy a kvantumállapotok hogyan válnak abszolút mérésekké, és talán hol konvergál a gravitációs és kvantumfizika egyetlen átfogó fizikaelméletté.
Az univerzum még mindig összetört, legalábbis egyelőre.
Csak azt mondhatjuk, hogy figyelje ezt a teret.
Ez a kutatás ben jelent meg arXiv.
More Stories
A SpaceX Polaris Dawn űrszondájának legénysége a valaha volt legveszélyesebb űrsétára készül
Egy őskori tengeri tehenet evett meg egy krokodil és egy cápa a kövületek szerint
Egyforma dinoszaurusz-lábnyomokat fedeztek fel két kontinensen