wszechświat
dodano: 2016-11-22
Czarne dziury, tunele czasoprzestrzenne i sekrety kwantowej czasoprzestrzeni

W FIZYCE TEORETYCZNEJ jest mnóstwo niezwykłych pomysłów, ale najdziwniejsze z nich to splątanie kwantowe i tunele czasoprzestrzenne. Pierwszy, przewidziany przez mechanikę kwantową, opisuje zdumiewający typ korelacji między obiektami (zwykle atomami lub cząstkami subatomowymi), które pozornie nie są fizycznie ze sobą połączone. Tunele czasoprzestrzenne, wynikające z praw ogólnej teorii względności, to skróty łączące odległe obszary przestrzeni i czasu. Z badań prowadzonych w ostatnich latach przez kilku teoretyków (w tym i mnie) wynika, że istnieje związek między tymi, wydawałoby się, odległymi ideami. Prowadząc obliczenia dotyczące czarnych dziur, stwierdziliśmy, że splątanie kwantowe i tunele czasoprzestrzenne mogą być sobie równoważne – być tym samym zjawiskiem, tylko odmiennie opisanym – i uważamy, że to podobieństwo występuje także w innych sytuacjach.


Równoważność ta może mieć głębokie konsekwencje, może się bowiem okazać, że sama czasoprzestrzeń powstaje ze splątania bardziej podstawowych, mikroskopijnych składników Wszechświata. Wynika z niej także, że splątane obiekty – pomimo że uważano je za pozbawione fizycznego połączenia – mogą być powiązane ze sobą w znacznie prostszy sposób, niż myśleliśmy.

Co więcej, związek między splątaniem a tunelami czasoprzestrzennymi może pomóc w opracowaniu zunifikowanej teorii mechaniki kwantowej i czasoprzestrzeni – czegoś, co fizycy nazywają kwantową grawitacją – która wyprowadzi prawa fizyki rządzące makroskopowym światem z oddziaływań obowiązujących w rzeczywistości atomowej i subatomowej. Taka teoria jest konieczna dla zrozumienia Wielkiego Wybuchu i wnętrza czarnych dziur.

Co ciekawe, zarówno idee splątania kwantowego, jak i tuneli czasoprzestrzennych mają swój początek w dwóch artykułach napisanych przez Alberta Einsteina i jego współpracowników w 1935 roku. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że prace te dotyczą bardzo różnych zjawisk, zaś Einstein prawdopodobnie nigdy nie podejrzewał, iż może między nimi istnieć jakiś związek. W istocie, splątanie kwantowe bardzo martwiło niemieckiego fizyka, który nazwał je „upiornym działaniem na odległość”. Jak na ironię, efekt ten może okazać się pomostem łączącym ogólną teorię względności ze światem kwantowym.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 12/2016 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
07/2017
10/2016 - specjalny
Kalendarium
Lipiec
21
W 1969 r. Neil Armstrong, dowódca wyprawy Apollo 11, stanął jako pierwszy człowiek na powierzchni Księżyca. Tuż po nim uczynił to Buzz Aldrin.
Warto przeczytać
Historia Polski pełna jest mitów, półprawd, przemilczeń i niedomówień. Różne jej wątki bywały w ciągu wieków retuszowane, poprawiane i wygładzane, by w końcu przybrać postać miłej dla ucha opowieści – stawały się narodowymi mitami.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

dodano: 2016-11-22
Czarne dziury, tunele czasoprzestrzenne i sekrety kwantowej czasoprzestrzeni

W FIZYCE TEORETYCZNEJ jest mnóstwo niezwykłych pomysłów, ale najdziwniejsze z nich to splątanie kwantowe i tunele czasoprzestrzenne. Pierwszy, przewidziany przez mechanikę kwantową, opisuje zdumiewający typ korelacji między obiektami (zwykle atomami lub cząstkami subatomowymi), które pozornie nie są fizycznie ze sobą połączone. Tunele czasoprzestrzenne, wynikające z praw ogólnej teorii względności, to skróty łączące odległe obszary przestrzeni i czasu. Z badań prowadzonych w ostatnich latach przez kilku teoretyków (w tym i mnie) wynika, że istnieje związek między tymi, wydawałoby się, odległymi ideami. Prowadząc obliczenia dotyczące czarnych dziur, stwierdziliśmy, że splątanie kwantowe i tunele czasoprzestrzenne mogą być sobie równoważne – być tym samym zjawiskiem, tylko odmiennie opisanym – i uważamy, że to podobieństwo występuje także w innych sytuacjach.


Równoważność ta może mieć głębokie konsekwencje, może się bowiem okazać, że sama czasoprzestrzeń powstaje ze splątania bardziej podstawowych, mikroskopijnych składników Wszechświata. Wynika z niej także, że splątane obiekty – pomimo że uważano je za pozbawione fizycznego połączenia – mogą być powiązane ze sobą w znacznie prostszy sposób, niż myśleliśmy.

Co więcej, związek między splątaniem a tunelami czasoprzestrzennymi może pomóc w opracowaniu zunifikowanej teorii mechaniki kwantowej i czasoprzestrzeni – czegoś, co fizycy nazywają kwantową grawitacją – która wyprowadzi prawa fizyki rządzące makroskopowym światem z oddziaływań obowiązujących w rzeczywistości atomowej i subatomowej. Taka teoria jest konieczna dla zrozumienia Wielkiego Wybuchu i wnętrza czarnych dziur.

Co ciekawe, zarówno idee splątania kwantowego, jak i tuneli czasoprzestrzennych mają swój początek w dwóch artykułach napisanych przez Alberta Einsteina i jego współpracowników w 1935 roku. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że prace te dotyczą bardzo różnych zjawisk, zaś Einstein prawdopodobnie nigdy nie podejrzewał, iż może między nimi istnieć jakiś związek. W istocie, splątanie kwantowe bardzo martwiło niemieckiego fizyka, który nazwał je „upiornym działaniem na odległość”. Jak na ironię, efekt ten może okazać się pomostem łączącym ogólną teorię względności ze światem kwantowym.