Fizicienii Cred Că Puteți Fi Salvat Dintr-Un Gă Negru - Dar Nu Risca

{h1}

Cercetătorii au dezvoltat o metodă nouă, indiscutabil periculoasă și incredibil de lentă de traversare a universului. Aceasta implică găuri de vierme care leagă găuri speciale negre care probabil nu există.

Ilustrație abstractă a găurilor negre încurcate, cu o gaură de vierme care le leagă.

DENVER - Cercetătorii au dezvoltat o metodă nouă, indiscutabil de periculoasă și incredibil de lentă de traversare a universului. Aceasta implică găuri de vierme care leagă găuri speciale negre care probabil nu există. Și s-ar putea să explice ce se întâmplă cu adevărat atunci când fizicienii cuantifică informațiile cu teletransport dintr-un punct în altul - din perspectiva informațiilor teleportate.

Daniel Jafferis, fizician la Universitatea Harvard, a descris metoda propusă la o discuție din 13 aprilie aici, la o întâlnire a Societății Americane de Fizică. Această metodă, le-a spus colegilor săi adunați, implică două găuri negre care sunt încurcate astfel încât acestea să fie conectate între spațiu și timp.

Ce este o gaură de vierme?

Ideea lor rezolvă o problemă de lungă durată: Când ceva intră într-un gă de vierme, este nevoie de energie negativă pentru a ieși din cealaltă parte. (În condiții normale, forma spațiului-timp de la ieșirea unei găuri de vierme face imposibilă trecerea. Dar, în teorie, o substanță cu energie negativă ar putea depăși acel obstacol.) Dar nimic din fizica gravitației și a spațiului-timp - fizica care descrie găurile de vierme - permite acele tipuri de impulsuri cu energie negativă. Deci găurile de vierme sunt imposibil de trecut.

"Este doar o conexiune în spațiu, dar, dacă încercați să treceți prin ea, aceasta se prăbușește prea repede, astfel încât nu puteți trece prin ea", a spus Jafferis pentru WordsSideKick.com după discuția sa. [9 idei despre găurile negre care îți vor suflă mintea]

Acest model mai vechi de găuri de vierme datează dintr-un articol de Albert Einstein și Nathan Rosen, publicat în Physical Review în 1935. Cei doi fizicieni și-au dat seama că, în anumite circumstanțe, relativitatea va dicta că spațiul-timp se va curba atât de extrem de mult încât un fel de tunel (sau "pod") ar forma legarea a două puncte separate.

Fizicienii au scris lucrarea în parte pentru a exclude posibilitatea găurilor negre din univers. Dar în deceniile de când, pe măsură ce fizicienii au realizat că găurile negre există, imaginea standard a unei găuri de vierme a devenit un tunel în care cele două deschideri apar ca niște găuri negre. Cu toate acestea, conform acestei idei, cum ar fi tunelul nu ar exista niciodată în mod natural în univers și dacă ar exista ar dispărea înainte să treacă ceva prin el. În anii 1980, fizicianul Kip Thorne a scris că ceva ar putea să treacă prin această gaură de vierme dacă s-ar aplica un fel de energie negativă pentru a menține gaura de vierme deschisă.

Legatura cuantica

Jafferis, împreună cu fizicianul Harvard Ping Gao și fizicianul din Stanford Aron Wall, au dezvoltat o modalitate de a aplica o versiune de energie negativă care se bazează pe o idee dintr-o zonă foarte diferită a fizicii, numită încurcarea.

Înțelegerea provine din mecanica cuantică, nu din relativitate. În 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky și Nathan Rosen au publicat o altă lucrare în Physical Review care arată că, în conformitate cu regulile mecanicii cuantice, particulele pot deveni „corelate” între ele, astfel încât comportamentul unei particule are impact direct asupra comportamentului altei. [Cele mai mari 18 mistere nesoluționate în fizică]

Einstein, Podolsky și Rosen au crezut că acest lucru s-a dovedit că ceva nu este în regulă cu ideile lor de mecanică cuantică, deoarece ar permite informațiilor să se miște mai repede decât viteza luminii între cele două particule. Acum, fizicienii știu că înțelegerea este reală, iar teleportarea cuantică este o parte aproape de rutină a cercetării fizice.

Iată cum funcționează teleportarea cuantică: încurcați două particule ușoare, A și B. Apoi, dați-i lui B prietenului dvs. pentru a lua într-o altă cameră. În continuare, bash un al treilea foton, C, împotriva fotonului A. Care încurcă A și C și rupe înțelegerea dintre A și B. Puteți măsura apoi starea combinată A și C - care este diferită de stările originale ale lui A, B sau C - și comunică rezultatele particulelor combinate prietenului tău în camera alăturată.

Fără a cunoaște starea B, prietenul tău poate folosi apoi informațiile limitate pentru a manipula B pentru a produce particula C de stare la începutul procesului. Dacă măsoară B, va învăța starea inițială a lui C, fără să-i spună nimeni. Informații despre particula C teleportate funcțional de la o cameră la alta.

Acest lucru este util, deoarece poate acționa ca un fel de cod de neatins pentru a trimite mesaje de la un moment la altul.

Și înțelegerea nu este doar o proprietate a particulelor individuale. Obiectele mai mari pot deveni de asemenea încurcate, deși încurcarea perfectă între ele este mult mai grea.

Gaurile negre încurcate vă pot transporta

În 1935, fizicienii care scriau aceste lucrări nu aveau nici o idee că găurile de vierme și încurcarea erau conectate, a spus Jafferis. Dar în 2013, fizicienii Juan Maldacena și Leonard Susskind au publicat o lucrare în revista Progress in Physics care leagă cele două idei. Au argumentat că două găuri negre perfect îmbinate ar acționa ca o gaură de vierme între cele două puncte ale lor în spațiu. Au numit ideea „ER = EPR”, deoarece a legat hârtia Einstein-Rosen cu hârtia Einstein-Podolsky-Rosen.

Întrebat dacă există două găuri negre complet încurcate în univers, Jafferis a spus: „Nu, nu, cu siguranță nu”.

Nu este că situația este imposibilă din punct de vedere fizic. Este prea precis și uriaș pentru a produce universul nostru dezordonat. Producerea a două găuri negre perfect încurcate ar fi ca și cum ai câștiga la loterie, doar zillions de zillions de ori mai puțin probabil.

Și dacă ar exista, a spus el, și-ar pierde corelația perfectă în momentul în care un al treilea obiect a interacționat cu unul dintre ei.

Dar dacă, într-un fel, o astfel de pereche ar exista, cumva, undeva, atunci metoda lui Jafferis, Gao și Wall ar putea funcționa.

Abordarea lor, publicată prima dată în The Journal of High Energy Physics în decembrie 2017, merge astfel: Aruncați-vă prietenul într-una dintre găurile negre încurcate. Apoi, măsurați așa-numita radiație Hawking care iese din gaura neagră, care codifică unele informații despre starea acelei găuri negre. Apoi, aduceți informațiile pe a doua gaură neagră și folosiți-o pentru a manipula a doua gaură neagră. (Acest lucru poate fi la fel de simplu ca aruncarea unei bucăți de radiații Hawking din prima gaură neagră în a doua.) Teoretic, prietenul tău ar trebui să iasă din a doua gaură neagră exact așa cum a intrat în prima.

Din perspectiva lui, a spus Jafferis, ea s-ar fi scufundat într-o gaură de vierme. Și când se apropia de singularitatea de la gâtul ei, ea ar fi experimentat un „puls” de energie negativă care ar fi propulsat-o în cealaltă parte. [Ce s-ar întâmpla dacă ai intra într-un gă negru?]

Metoda nu este deosebit de utilă, a spus Jafferis, pentru că ar fi întotdeauna mai lentă decât mutarea fizică a distanței dintre cele două găuri negre. Dar sugerează ceva despre univers.

Din perspectiva unui pic de informații care trec între particulele încurcate, a spus Jafferis, s-ar putea întâmpla ceva similar. La scara obiectelor cuantice individuale, a spus el, nu are sens să vorbim despre curbarea spațiului-timp pentru a produce o gaură de vierme. Însă implicați încă câteva particule în amestec pentru un bit puțin mai complex de teleportare cuantică și, dintr-o dată, modelul găurilor de vierme are mult sens. Aici a spus dovezi puternice că cele două fenomene sunt legate.

De asemenea, sugerează cu tărie, că informațiile pierdute într-o gaură neagră ar putea merge undeva unde ar putea fi recuperate într-o zi.

Dacă mâine intră într-o gaură neagră, a spus el, toată speranța nu se pierde. O civilizație suficient de avansată ar putea fi capabilă să facă zoom în jurul universului, colectând toată radiația Hawking emisă din gaura neagră pe măsură ce se evapora încet peste eoni și comprimând radiația respectivă într-o nouă gaură neagră, încurcată cu originalul de-a lungul timpului. Odată ce noua gaură neagră a apărut, s-ar putea să vă fie preluat de la ea.

Cercetările teoretice asupra acestei metode de mișcare între găurile negre, a spus Jafferis, este în desfășurare. Dar obiectivul este mai mult să înțelegem fizica fundamentală decât să efectuăm salvări cu găuri negre. Deci, poate este cel mai bine să nu riști.

  • Cele mai mari 11 întrebări fără răspuns despre materia întunecată
  • Cele mai îndepărtate idei ale lui Stephen Hawking despre găurile negre
  • 11 Fapte fascinante despre galaxia noastră de la Calea Lactee

Publicat inițial la Știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Extinderea Vieții Umane: Progres Și Promisiuni
Extinderea Vieții Umane: Progres Și Promisiuni

Lipsa Elementelor Rare Ale Pământului Ar Putea Împiedica Inovația
Lipsa Elementelor Rare Ale Pământului Ar Putea Împiedica Inovația

Cum Funcționează Elasticul
Cum Funcționează Elasticul

Cel Mai Înalt Fulger Al Pământului Văzut În Detalii Fără Precedent
Cel Mai Înalt Fulger Al Pământului Văzut În Detalii Fără Precedent

Sigmund Freud: Viață, Muncă Și Teorii
Sigmund Freud: Viață, Muncă Și Teorii


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com