فيزياء الكم هي مادة رائعة ولكنها معقدة للفهم ، وأحد الأشياء التي تثير غضب طلاب الفيزياء هي مفهوم التشابك. (في الواقع ، تكون الجسيمات في حالات متعددة - تدور في اتجاهات متعددة ، على سبيل المثال - ولا يمكن القول أنها في حالة أو أخرى عند قياسها.)
"العمل المخيف عن بعد" هو ما أشار إليه ألبرت أينشتاين. إليك الجزء الجديد حول هذا الأمر: جوليان سونر ، باحث كبير بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، قاد بحثًا أظهر أنه عندما يتم إنشاء اثنين من هذه الكواركات ، فإن نظرية الأوتار تخلق ثقبًا دوديًا يربط الكواركات.
وفقًا لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، يمكن أن يساعد ذلك الباحثين على فهم أفضل للصلة بين الجاذبية (التي تحدث على نطاق واسع) بميكانيكا الكم (التي تحدث على نطاق صغير جدًا). كما يقول معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، فإنه حتى الآن كان من الصعب جدًا على الفيزيائيين "تفسير الجاذبية من حيث المصطلحات الميكانيكية الكمومية" ، مما أدى إلى الانشغال في الخروج بنظرية موحدة واحدة للكون. لا حظ بعد ، لكن الكثير من الناس يعتقدون أنه موجود.
قال سونر "هناك بعض الأسئلة الصعبة المتعلقة بالجاذبية الكمية التي ما زلنا لا نفهمها ، وكنا نضرب رؤوسنا ضد هذه المشاكل لفترة طويلة". "نحن بحاجة إلى إيجاد الطرق المناسبة لفهم هذه الأسئلة."
يبدو التشابك الكمي غريبًا جدًا على تجربتنا لأنه يبدو أنه يتجاوز سرعة الضوء ، مما ينتهك النسبية العامة لأينشتاين. (لا يزال الحد الأقصى للسرعة قيد الاختبار ، بالطبع ، وهذا هو السبب في أن العلماء كانوا متحمسين للغاية عندما بدا أن الجسيمات تتحرك بسرعة أكبر من الضوء في تجربة 2011 التي تم فضحها لاحقًا بسبب وجود جهاز استشعار معيب.)
على أي حال ، هكذا سار البحث الجديد:
- درس سونر عمل خوان مالداسينا من معهد الدراسات المتقدمة وليونارد سوسكيند من جامعة ستانفورد. كان الفيزيائيون ينظرون إلى كيفية عمل الثقوب السوداء المتشابكة. "عندما تشابكت الثقوب السوداء ، ثم انفصلت ، وجد النظريون أن ما ظهر هو ثقب دودي - نفق عبر الزمكان يعتقد أنه متماسك مع الجاذبية. يبدو أن الفكرة تشير إلى أنه في حالة الثقوب الدودية ، تنبثق الجاذبية من الظاهرة الأكثر جوهرية للثقوب السوداء المتشابكة.
- شرع سونر بعد ذلك في إنشاء كواركات لمعرفة ما إذا كان يمكنه مشاهدة ما يحدث عندما يتشابك اثنان مع بعضهما البعض. وباستخدام مجال كهربائي ، تمكن من التقاط أزواج من الجسيمات الخارجة من بيئة فراغية بها عدد قليل من الجسيمات "المؤقتة".
- بمجرد أن التقط الجسيمات ، رسمها من حيث الزمكان (فراغ رباعي الأبعاد). ملاحظة: يُعتقد أن الجاذبية هي البعد الخامس لأنها يمكن أن تنحني الزمكان ، كما ترى في هذه الصور للمجرات أدناه.
- حاول سونر بعد ذلك معرفة ما يمكن أن يحدث في البعد الخامس عندما تتشابك الكواركات في البعد الرابع ، باستخدام مفهوم نظرية الأوتار يسمى الثنائية المجسمة. "في حين أن الهولوغرام هو كائن ثنائي الأبعاد ، إلا أنه يحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتمثيل عرض ثلاثي الأبعاد. من حيث الجوهر ، فإن الثنائية المجسمة هي طريقة لاشتقاق بعد أكثر تعقيدًا من البعد الأدنى التالي ".
- وقد وجد سونر في ظل ازدواجية ثلاثية الأبعاد أنه سيتم إنشاء ثقب دودي. وينطوي ذلك على الجاذبيةبحد ذاتهاقد يخرج من تشابك هذه الجسيمات ، وأن الانحناء الذي نراه في الكون سيكون أيضًا بسبب التشابك.
قال سونر "إنه التمثيل الأساسي الذي لدينا حتى الآن حيث يؤدي التشابك إلى نوع من الهندسة". "ماذا يحدث إذا ضاع جزء من هذا التشابك ، وماذا يحدث للهندسة؟ هناك العديد من الطرق التي يمكن متابعتها ، وبهذا المعنى ، يمكن أن يكون هذا العمل مفيدًا للغاية ".
يمكنك عرض البحث في رسائل المراجعة الفيزيائية.
المصدر: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
