Екстремните хоризонти в космоса могат да изтеглят квантовите състояния в реалността: ScienceAlert

Измина почти век, откакто учените направиха първа копка във вселената.

Чрез сложна комбинация от експеримент и теория, физиците са открили двигател, изграден върху математиката на вероятността, далеч отвъд интерфейса на реалността.

Нарича се с неясни термини като Тълкуване от КопенхагенТова отнема теорията, която е в основата на квантовата механика, казва, че всичко може да бъде описано като възможност – докато не трябва да го опишем като факт.

Но какво означава това?

Въпреки десетилетия на експерименти и философия, разликата между нестабилните свойства на квантовата система и измерването, което всички виждаме със собствените си очи, едва се е стеснила. Въпреки всичките приказки за срутващи се вълнови форми, котки в кутии и ефекти на наблюдателя, ние не сме по-близо до разбирането на природата на реалността, отколкото са били първите физици в края на 20-те години на миналия век.

Някои изследователи обаче смятат, че улики могат да бъдат намерени в пространството между квантовата физика и друга велика теория, родена в началото на 20 век^г Век – известната обща теория на относителността на Айнщайн.

миналата годинамалка група физици от Чикагския университет спориха за самото присъствие на черна дупка някъде наблизо, която дърпа конците на масата в размиването на квантовите състояния и я принуждава да избере една съдба.

Сега те се завръщат с очакването за последващи действия, като предлагат своите виждания за различни видове перспективи, в предварителен печат преди Партньорска проверка.

Представете си малко парче материя, излизащо от тъмнината в запечатана кутия. Невидим, той е там в мъглата на Може би. Той няма нито една позиция в сянката, нито определено въртене, нито определен импулс. Най-важното е, че всяка светлина, която излъчва, попада и върху безкраен спектър от възможности.

Тази частица резонира със своя потенциал във вълна, която теоретично се разпространява до безкрайност. Възможно е да се сравни този спектър от възможности със самия себе си по същия начин, по който вълна на повърхността на езерце може да се раздели и рекомбинира, за да образува всъщност разпознаваем модел на смущение.

И все пак всеки удар и тласък в тази вълничка, докато се разпространява, се преплита с друга, ограничавайки обхвата от възможности, отворени пред нея. Неговият модел на интерференция се променя по забележими начини, ограничавайки резултатите си до процес, който физиците описват като загуба на кохерентност, или декохерентност.

Това е процесът, който физиците Дейн Даниелсън, Гаутам Сатищандран и Робърт Уолд разглеждат в мисловен експеримент, който би довел до интересен парадокс.

Физик, който надникне в кутията, за да открие светлината, излъчвана от дадена частица, неизбежно ще ангажира околната среда със скрити вълни на частици, причинявайки известна степен на декохерентност.

Но какво ще стане, ако някой друг погледне през рамото им и улови светлината, излъчвана от частицата с очите си? По същия начин, като се заплитат в светлината, излъчвана от частицата, те биха ограничили тези възможности във вълната на частицата, променяйки я допълнително.

И ако вторият наблюдател стои на далечна планета, на светлинни години и наднича в гърдите през телескоп? Ето къде става странно.

Въпреки годините, необходими на електромагнитните вълни, за да излязат от кутията, вторият наблюдател все още заплита частицата. Според квантовата теория, това също трябва да доведе до забележима промяна във вълната на частицата, нещо, което първият наблюдател може да види много преди колега от далечен свят да започне да строи своя телескоп.

Но какво ще стане, ако вторият наблюдател изчезне дълбоко в черна дупка? Светлината от кутията може лесно да се изплъзне през нейния хоризонт, падайки в изкривяващата се бездна на пространство-времето, но според правилата на общата теория на относителността никаква информация за нейната преплетена съдба с втория наблюдател никога повече не може да проникне обратно.

Или това, което знаем за квантовата физика, е грешно, или имаме някои сериозни проблеми за решаване с общата теория на относителността.

или, Според Даниелсън, Сатищандран и Уолд, нашият втори несвързан наблюдател. Линията без връщане, опасваща черната дупка, известна като хоризонта на събитията, сама по себе си действа като наблюдател, като в крайна сметка причинява декохерентност на почти всичко. Като орда от гигантски очи във вселената, наблюдаващи разгръщането на вселената.

пълзи още? Влошава се.

Черните дупки не са единственият феномен, при който пространство-времето се простира в еднопосочна улица. Всеки обект, ускорен достатъчно, който се доближава до скоростта на светлината, всъщност в крайна сметка ще преживее своеобразен хоризонт, от който информацията, която излъчва, не може да се върне.

Според последното проучване на триото, тези „Хоризонтите на РиндлърМоже също да произведе подобен тип декохерентност в квантовите състояния.

Това не означава, че вселената е съзнателна по някакъв начин. Обратно, заключенията могат да доведат до обективни теории за това как квантовите състояния се превръщат в абсолютни измервания и може би къде гравитационната и квантовата физика се сливат в една всеобхватна теория на физиката.

Вселената все още е разбита, поне засега.

Всичко, което можем да кажем, е да наблюдаваме това пространство.

Това изследване е публикувано в arXiv.