Это новое обманчиво простое уравнение может объединить две самые крупные теории в физике (2 фото)
Категория: Интересные фоторепортажи
31 июля 2020
Но это, по-видимому, должно измениться, поскольку физик-теоретик из Стэнфорда только что представил новое уравнение, в котором предлагается ключ к окончательному объединению этих двух концепций, который можно найти в странных туннелях пространства-времени, называемых червоточинами.
Вы можете подумать, что для добавления этих двух теорий потребуется много уравнений и прочее, но уравнение обманчиво простое: ER = EPR. С левой стороны этого уравнения ER указывает на Эйнштейна и Натана Розена и обозначает статью 1935 года, в которой они описали разворачивающиеся вместе червоточины, известные как теоретические мосты Эйнштейна-Розена.
В правой части уравнения EPR представляют Эйнштейна, Розена и Бориса Подольского, которые в том же году совместно написали дополнительную исследовательскую работу, раскрывающую квантовую запутанность. Таким образом, буквы в приведенном выше уравнении вместо числовых значений представляют имена некоторых ключевых игроков в теоретической физике.
В 2013 году физик Леонард Сасскинд (Leonard Susskind) предположил, что эти два исследования говорят об одном и том же – о том, о чем ранее никто в этой конкретной области не задумывался ранее, если не считать самого Эйнштейна.
Теперь Сасскинд снова поднял эту проблему, чтобы обсудить последствия того, что может означать для нашего понимания Вселенной, если он на самом деле прав. Теперь давайте разберемся с этим.
Как следует из теории общей теории относительности Эйнштейна, червоточины похожи на туннели в двух местах космоса. Не только порталы в разные места, но и в разные времена. Теоретически, если вы входите в одну сторону червоточины, вы выходите на другую сторону практически мгновенно, даже если она оказалась на совершенно противоположной стороне Вселенной.
С другой стороны: квантовая запутанность определяет способ, которым две частицы могут взаимодействовать таким таинственным образом, что они неизбежно оказываются связанными и фундаментально «разделяют» свое существование.
Это означает, что все, что происходит с одной частицей, будет неуклонно и быстро влиять на другую, даже если она находится на расстоянии нескольких световых лет.
Хорошо, теперь давайте перейдем к объединению этих двух идей.
В этой недавней исследовательской работе Сасскинд предлагает схему, в которой гипотетические Алиса и Боб принимают по несколько запутанных частиц - Алиса берет одну частицу из запутанной пары, а Боб – другую из той же пар, и они летят в противоположных направлениях космоса на своих предполагаемых космических кораблях.
Теперь, когда Алиса и Боб находятся в разных местах, Алиса и Боб каждый бьют по своим частицам с такой чудовищной силой, что они создают две разные черные дыры.
Следствием этого, по словам Сасскинда, являются две запутанные черные дыры на противоположных сторонах Космоса, соединенные массивной червоточиной.
Том Зигфрид (Tom Siegfried) из Science News говорит:
«Если ER = EPR правильно, то червоточина свяжет эти черные дыры; поэтому запутанность можно описать, используя геометрию червоточин. Еще более примечательно ... вероятность того, что две запутанные субатомные частицы сами как-то связаны своего рода квантовой червоточиной. Поскольку червоточины - это искажения геометрии пространства-времени, описываемые гравитационными уравнениями Эйнштейна, отождествление их с квантовой запутанностью создаст связь между гравитацией и квантовой механикой».
Действительно ли Сасскинд прав? Пока сложно сказать, так как он опубликовал свою статью в пресс-блоге arXiv.org, чтобы его коллеги имели доступ к исследованию и рецензированию.
Сасскинд написал:
«Мне кажется очевидным, что если ER = EPR верно, это очень большое дело, и оно должно повлиять на основы и интерпретацию квантовой механики», - добавляя, что, если он прав, «квантовая механика и гравитация далеко более тесно связаны, чем мы (или, по крайней мере, я) когда-либо предполагали».
