Istraživači su otkrili potencijalni most između opće relativnosti i kvantne mehanike - dvije najistaknutije fizikalne teorije - koji bi fizičare mogli dovesti do preispitivanja same prirode prostora i vremena.
Teorija opće relativnosti Alberta Einsteina opisuje gravitaciju kao geometrijsko svojstvo prostora i vremena. Što je objekt masivniji, to se njegovo prostorno-vremensko izobličenje više osjeća kao gravitacija.
Sedamdesetih godina fizičari Stephen Hawking i Jacob Beckenstein primijetili su vezu između površine crnih rupa i njihove mikroskopske kvantne strukture, koja određuje njihovu entropiju. To je označilo prvu spoznaju da postoji veza između opće relativnosti i kvantne mehanike, izvještava vnauke.in.ua
Nepuna tri desetljeća kasnije, teorijski fizičar Juan Maldacena uočio je još jednu vezu između gravitacije i kvantnog svijeta. Ovaj je odnos doveo do stvaranja modela koji sugerira da se prostorno vrijeme može stvoriti ili uništiti mijenjanjem količine zapletenosti između različitih površina objekta.
Drugim riječima, to znači da je samo prostorno vrijeme, barem kako je definirano u modelima, proizvod međusobnog ispreplitanja objekata.
Da bi dalje istraživali ovu liniju razmišljanja, Chungjun Cao i Sean Carroll s Kalifornijskog tehnološkog instituta (CalTech) odlučili su vidjeti mogu li zapravo izvesti dinamička svojstva gravitacije (poznata iz opće relativnosti) koristeći strukturu u kojoj prostor-vrijeme izlazi iz kvanta zapletenost. Njihovo istraživanje nedavno je objavljeno u arXiv.
Koristeći apstraktni matematički koncept nazvan Hilbertov prostor, Cao i Carroll uspjeli su pronaći sličnosti između jednadžbi koje upravljaju kvantnim zapetljavanjem i Einsteinovih jednadžbi opće relativnosti. Ovo potvrđuje ideju da svemir i vrijeme proizlaze iz zapletanja.
"Jedno od najočitijih je testiranje jesu li u ovoj strukturi obnovljene simetrije relativnosti, posebno ideja da su zakoni fizike neovisni o brzini kretanja kroz prostor", rekao je Carroll.
Promotivni video:
Teorija svega
Danas se gotovo sve što znamo o fizičkim aspektima našeg svemira može objasniti općom relativnošću ili kvantnom mehanikom. Prva izvrsno objašnjava aktivnost na vrlo velikim razmjerima, poput planeta ili galaksije, dok nam druga pomaže razumjeti vrlo male razmjere, poput atoma i subatomskih čestica.
Međutim, čini se da su dvije teorije nespojive jedna s drugom. To je fizičare navelo na traženje neuhvatljive "teorije svega" - jedinstvene strukture koja će sve objasniti, uključujući prirodu prostora i vremena.
Budući da su gravitacija i prostor vrijeme važan dio "svega", Carroll je rekao kako vjeruje da bi istraživanje koje su proveli on i Cao moglo pomoći u pronalaženju teorije koja usklađuje opću relativnost i kvantnu mehaniku.
"Naše istraživanje još ne govori o drugim prirodnim silama, pa smo još uvijek prilično daleko od" stvaranja teorije svega ", rekao je.
Međutim, ako bismo mogli pronaći takvu teoriju, mogla bi nam pomoći odgovoriti na neka od najvećih pitanja s kojima se danas suočavaju znanstvenici. Napokon možemo shvatiti pravu prirodu tamne materije, tamne energije, crnih rupa i drugih tajanstvenih svemirskih objekata.
Već se istraživači uvlače u sposobnost kvantnog svijeta da radikalno poboljšava svoje računalne sustave, a teorija svega mogla bi potencijalno ubrzati proces otkrivanjem novih perspektiva o još uvijek u velikoj mjeri zbunjenom svijetu.
