פיזיקה קוונטית היא נושא מרתק ועם זאת מסובך להבנה, ואחד הדברים שמטרידים את הסטודנטים לפיזיקה כל אחד הוא מושג ההסתבכות. (במציאות, החלקיקים נמצאים במצבים מרובים - מסתובבים בכיוונים מרובים, למשל - וניתן לומר רק שהם במצב כזה או אחר כאשר הם נמדדים.)
"פעולה מפחידה מרחוק" כך התייחס אליה אלברט איינשטיין. הנה הקטע החדש בנושא: ג'וליאן סונר, חוקר בכיר בפוסט-דוקטורט במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, הוביל מחקרים המראים שכאשר נוצרים שניים מהקווארקים הללו, תורת המיתרים יוצרת חור תולעת המקשר בין הקווארקים.
לפי MIT, הדבר יכול לעזור לחוקרים להבין טוב יותר את הקשר בין כוח הכבידה (המתרחש בקנה מידה גדול) למכניקת הקוונטים (המתרחשת בסולם זעיר מאוד). כלשונו של MIT, עד כה היה קשה מאוד לפיזיקאים "להסביר את כוח הכבידה במונחים קוונטיים-מכניים", מה שמביא לעיסוק במציאת תיאוריה אחת המאחדת ליקום. אין מזל עדיין, אבל אנשים רבים מאמינים שהוא קיים.
"יש כמה שאלות קשות של כוח הכבידה הקוונטי שאנחנו עדיין לא מבינים, ואנחנו דופקים את הראש נגד הבעיות האלה במשך זמן רב," הצהיר סונר. "עלינו למצוא את הדרך הנכונה להבנת השאלות הללו."
ההסתבכות הקוונטית נשמעת כה זרה לחוויה שלנו מכיוון שנראה שהיא חורגת ממהירות האור, מה שמפר את תורת היחסות הכללית של איינשטיין. (הגבלת המהירות עדיין נבדקת, כמובן, וזו הסיבה שמדענים התלהבו כל כך כשנראה שחלקיקים נעים מהר יותר מאור בניסוי משנת 2011 שפורסם מאוחר יותר בגלל חיישן לקוי.)
בכל מקרה, כך התקדם המחקר החדש:
סונר בחן את עבודתו של חואן מלדצנה מהמכון ללימודים מתקדמים ולאונרד סוסקינד מאוניברסיטת סטנפורד. הפיזיקאים בחנו עד כמה יתנהגו חורים שחורים סבוכים. "כשהסתבכו החורים השחורים, ואז התפרקו, גילו התיאורטיקנים שמה שהופיע הוא חור תולעת - מנהרה דרך חלל-זמן שנחשבת להחזקה ביחד על ידי כוח הכובד. נראה כי הרעיון רומז כי במקרה של חורי תולעת, כוח המשיכה נובע מהתופעה היסודית יותר של חורים שחורים סבוכים, "הצהיר MIT.
- סונר התקרב ליצור קווארקים כדי לראות אם הוא יכול לראות מה קורה כששניים מסתבכים זה עם זה. בעזרת שדה חשמלי הוא הצליח לתפוס זוגות חלקיקים היוצאים מסביבת ואקום עם כמה חלקיקים "חולפים".
ברגע שהוא תפס את החלקיקים, הוא ממפה אותם מבחינת מרחב-זמן (מרחב ארבע-ממדי). הערה: על פי ההערכה, כוח המשיכה הוא הממד החמישי מכיוון שהוא יכול לכופף זמן-חלל, כפי שניתן לראות בתמונות הגלקסיות הללו למטה.
סונר ניסה אחר כך להבין מה יקרה בממד החמישי כאשר קווארקים היו מסתבכים בממד הרביעי, תוך שימוש במושג תורת המיתרים הנקרא דואליות הולוגרפית. "בעוד שהולוגרמה היא אובייקט דו ממדי, היא מכילה את כל המידע הדרוש כדי לייצג תצוגה תלת ממדית. בעיקרו של דבר, דואליות הולוגרפית היא דרך להפיק ממד מורכב יותר מהמימד הבא התחתון, "הצהיר MIT.
- וזה היה תחת כפילות הולוגרפית שסונר מצא שנוצר חור תולעת. המשמעות היא שכוח המשיכהעצמהעשוי לצאת מההסתבכות של החלקיקים האלה, וכי הכיפוף שאנו רואים ביקום נובע גם מההסתבכות.
"זה הייצוג הבסיסי ביותר שיש לנו איפה שההסתבכות מולידה איזשהו גיאומטריה," הצהיר סונר. "מה קורה אם חלק מההסתבכות הזו אבד, ומה קורה לגאומטריה? יש הרבה דרכים שאפשר להמשיך בהן, ובמובן זה העבודה הזו יכולה להתברר כמועילה מאוד. "
אתה יכול להציג את המחקר במכתבי ביקורת גופנית.
מקור: המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס
