Extrémní horizonty ve vesmíru mohou vtáhnout kvantové stavy do reality: ScienceAlert

Je to téměř století, co vědci pronikli do vesmíru.

Prostřednictvím složité směsi experimentů a teorie objevili fyzici motor postavený na matematice pravděpodobnosti daleko za rozhraním reality.

Vágně se nazývá jako Kodaňský výkladTo vychází z teorie, která je základem kvantové mechaniky, říká, že vše lze popsat jako možnost – dokud to nebudeme muset popsat jako fakt.

Ale co to znamená?

Navzdory desetiletím experimentování a filozofie se propast mezi nestabilními vlastnostmi kvantového systému a měřením, které všichni vidíme na vlastní oči, sotva zmenšila. Přes všechny ty řeči o hroutících se křivkách, kočkách v krabicích a efektech pozorovatele nejsme o nic blíže pochopení podstaty reality, než tomu bylo u prvních fyziků na konci dvacátých let.

Někteří badatelé se však domnívají, že vodítka lze nalézt v prostoru mezi kvantovou fyzikou a další velkou teorií zrozenou na počátku 20.^y Století – Einsteinova slavná obecná teorie relativity.

minulý rokmalá skupina fyziků z University of Chicago argumentovala o pouhé přítomnosti černé díry někde poblíž, která tahá za nitky hmoty v rozostření kvantových stavů a ​​nutí ji vybrat si jeden osud.

Nyní jsou zpět s očekáváním dalšího pokračování a nabízejí své názory na různé typy vyhlídek v předstihu před Peer review.

Představte si malý kousek hmoty vynořující se z temnoty uvnitř zapečetěné krabice. Neviditelný, je tam v rozostření Maybes. Nemá jedinou polohu ve stínu, žádnou jednoznačnou rotaci a žádnou určitou hybnost. A co je nejdůležitější, každé světlo, které vyzařuje, také dopadá na nekonečné spektrum možností.

Tato částice rezonuje svým potenciálem ve vlně, která se teoreticky šíří do nekonečna. Toto spektrum možností je možné porovnat se sebou stejným způsobem, jakým se vlna na hladině rybníka může rozdělit a rekombinovat, aby vytvořila rozpoznatelný vzorec interference.

Přesto se každý náraz a strčení v tomto zvlnění, jak se šíří, prolíná s dalším, což omezuje rozsah možností, které se mu otevírají. Jeho interferenční obrazec se pozoruhodným způsobem mění a omezuje jeho výsledky na proces, který fyzici popisují jako ztrátu koherence, resp. dekoherence.

To je proces, který fyzici Dane Danielson, Gautam Satishchandran a Robert Wald zvažovali v myšlenkovém experimentu, který by vedl k zajímavému paradoxu.

Fyzik, který nakoukne dovnitř krabice, aby detekoval světlo vyzařované částicí, nevyhnutelně zapojí její prostředí do skrytých vlnění částic, což způsobí určitý stupeň dekoherence.

Ale co když se jim někdo jiný dívá přes rameno a očima zachycuje světlo vyzařované částicí? Podobně, tím, že se zapletou do světla emitovaného částicí, omezí tyto možnosti ve vlně částice a dále ji změní.

A pokud druhý pozorovatel stojí na vzdálené planetě, vzdálené světelné roky, a nahlíží do hrudníku dalekohledem? Tady to začíná být divné.

Navzdory letům, které trvalo elektromagnetickým vlnám, než se dostaly z krabice, druhý pozorovatel částici stále zamotal. Podle kvantové teorie by to také mělo způsobit znatelnou změnu vlny částice, něco, co by první pozorovatel mohl vidět dlouho předtím, než kolega na vzdáleném světě začne stavět svůj dalekohled.

Ale co když druhý pozorovatel zmizel hluboko v černé díře? Světlo z krabice by mohlo snadno proklouznout jejím horizontem a spadnout do deformující se propasti časoprostoru, ale podle pravidel obecné teorie relativity sem žádná informace o jejím propleteném osudu s druhým pozorovatelem už nikdy nemůže proniknout zpět.

Buď to, co víme o kvantové fyzice, je špatné, nebo máme nějaké vážné problémy, které musíme vyřešit pomocí obecné teorie relativity.

nebo, podle Danielson, Satishchandran a Wald, náš druhý nepříbuzný pozorovatel. Čára, ze které není návratu, obepínající černou díru, známá jako horizont událostí, působí sama o sobě jako pozorovatel a nakonec způsobí dekoherenci téměř všeho. Jako horda obřích očí napříč vesmírem, která sleduje vývoj vesmíru.

ještě plížit? Zhoršuje se to.

Černé díry nejsou jediným fenoménem, ​​ve kterém se časoprostor táhne do jednosměrné ulice. Jakýkoli objekt dostatečně zrychlený, který se blíží rychlosti světla, ve skutečnosti nakonec zažije horizont, z něhož se informace, které vysílá, nemohou vrátit.

Podle nejnovější studie tria tyto „Rindler HorizonsMůže také produkovat podobný typ dekoherence v kvantových stavech.

To neznamená, že vesmír je nějakým způsobem vědomý. A naopak, závěry by mohly vést k objektivním teoriím o tom, jak se kvantové stavy rozkládají na absolutní měření, a možná, kde se gravitační a kvantová fyzika sbíhají v jednu komplexní teorii fyziky.

Vesmír je stále rozbitý, alespoň prozatím.

Jediné, co můžeme říci, je sledovat tento prostor.

Tento výzkum byl publikován v arXiv.