211service.com
Kvarker forbundet af ormehuller?
Kvantesammenfiltring er en af de mere bizarre teorier, der er kommet ud af studiet af kvantemekanik - faktisk så mærkeligt, at Albert Einstein berømt omtalte det som uhyggelig handling på afstand.
Hypotetiske genveje gennem universet, ormehuller forbinder separate punkter i rum-tid.
I det væsentlige involverer sammenfiltring to partikler, der hver indtager flere tilstande på én gang, for eksempel samtidig roterende med uret og mod uret. Men ingen af dem har en bestemt tilstand, før den ene er målt, hvilket får den anden partikel til øjeblikkeligt at antage en tilsvarende tilstand. De resulterende korrelationer mellem partiklerne bevares, selvom de befinder sig i hver sin ende af universet.
Men hvad gør det muligt for partikler at kommunikere øjeblikkeligt - tilsyneladende hurtigere end lysets hastighed - over så store afstande?
Nu har en MIT-fysiker, der ser på sammenfiltring gennem strengteoriens linse, foreslået et svar: Skabelsen af to sammenfiltrede kvarker - stoffets byggesten - giver samtidig anledning til et ormehul, der forbinder parret.
De teoretiske resultater understøtter den relativt nye og spændende idé om, at tyngdelovene, der holder universet sammen, måske ikke er fundamentale, men i stedet opstår fra kvantesammenfiltring.
Julian Sonner, senior postdoc i MIT's Laboratory for Nuclear Science og Center for Theoretical Physics, har offentliggjort sine resultater i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve .
For at se, hvad der kommer frem fra to sammenfiltrede kvarker, skabte han først en teoretisk model af kvarker baseret på Schwinger-effekten – et koncept i kvanteteorien, der gør det muligt at skabe partikler ud af ingenting. Når først de er udvundet fra et vakuum, betragtes disse partikler som indviklede.
Sonner kortlagde de sammenfiltrede kvarker på et firedimensionelt rum, betragtet som en repræsentation af rum-tid. I modsætning hertil menes tyngdekraften at eksistere i den næste dimension, hvor den ifølge Einsteins love virker til at bøje og forme rum-tid.
For at se, hvilken geometri der kan opstå i den femte dimension fra indviklede kvarker i den fjerde, brugte Sonner strengteorikonceptet holografisk dualitet, der bruges til at udlede en mere kompleks dimension fra den næstlaveste dimension.
Han fandt ud af, at det, der opstod, var et ormehul, der forbinder de to sammenfiltrede kvarker, hvilket antyder, at skabelsen af kvarker samtidig skaber et ormehul. Mere fundamentalt, siger han, kan tyngdekraften i sig selv være et resultat af sammenfiltring. Desuden kan universets geometri som beskrevet af klassisk tyngdekraft være en konsekvens af sammenfiltring - par af partikler spændt sammen af tunnelerende ormehuller.
Det er den mest grundlæggende repræsentation endnu, vi har, hvor sammenfiltring giver anledning til en form for geometri, siger Sonner. Hvad sker der, hvis noget af denne sammenfiltring går tabt, og hvad sker der med geometrien? Der er mange veje, der kan forfølges.