ГЛАВНАЯ » 2013 » Декабрь » 9 » Ученые выяснили, что червоточины в пространстве-времени напрямую связаны с явлением квантовой запутанности
17:59
Ученые выяснили, что червоточины в пространстве-времени напрямую связаны с явлением квантовой запутанности
Червоточины в пространственно-временном континууме наверняка хорошо известны нашим читателям по научно-фантастическим произведениям, в которых они представляют собой прекрасный метод осуществления быстрых перемещений между различными частями Вселенной. Более того, понятие червоточин достаточно хорошо описано в пространственно-временной теории, где они называются мостами Эйнштейна-Розена, представляющими собой деформации пространственно-временного континуума. Но кроме червоточин в природе существует еще одно родственное явление, явление квантовой запутанности, и группа ученых-физиков из Вашингтонского университета и университета Стони-Греек в Нью-Йорке считает, что эти два явления, червоточины и квантовая запутанность, неразрывно связаны друг с другом.
Квантовая запутанность является одним из самых таинственных явлений, наблюдаемых в окружающем нас мире, которое Альберт Эйнштейн называл "призрачным взаимодействием на расстоянии". Это явление возникает, когда пару частиц или групп частиц подвергают определенным воздействиям, после чего они начинают действовать как единое целое. Изменение состояния одного из запутанных на квантовом уровне объектов моментально вызывает синхронное изменение состояния второго объекта, который может находиться на расстоянии нескольких нанометров от первого или же находиться на другом краю Вселенной. Кроме этого запутать на квантовом уровне можно практически любые объекты, начиная от самых крошечных элементарных частиц и заканчивая черными дырами, обладающими массами и размерами, во много раз превосходящими массу и размеры Солнца.
Теоретические исследования, проведенные группой ученых, коснулись как раз последнего случая, случая запутывания на квантовом уровне двух черных дыр. Если не вдаваться в математические дебри теорий, то можно утверждать, что эти две черные дыры будут связаны между собой достаточно большой червоточиной в пространстве-времени, через которую объединяется квантовое состояние этих двух объектов. Из-за особенностей черных дыр, которые поглощают всю материю и излучение, попадающие в зону их гравитационной ловушки, такие червоточины невозможно использовать ни для перемещений по Вселенной, ни для передачи информации между двумя точками. Хотя, может быть, в далеком будущем люди и найдут способ преодоления горизонтов событий черных дыр, что даст им возможность проникать в область "запутанных" черных дыр, перемещаться по связывающим их червоточинам и снова возвращаться в обычный мир.
Можно сказать, что данная работа демонстрирует эквивалентность явлений из области квантовой механики с некоторыми физическими явлениями, происходящими в обычном мире. "Эти два класса процессов описываются двумя различными математическими аппаратами" - рассказывает Андреас Карч (Andreas Karch), профессор физики из Вашингтонского университета, - "Тем не менее, эти явления, квантовая запутанность и червоточины пространства-времени, являются по сути одним и тем же физическим процессом. Знание этого факта позволит нам в будущем разработать новые технологии и инструменты, благодаря которым люди смогут заставить эти оба явления работать на пользу себе и дадут людям возможность заглянуть туда, куда невозможно добраться любыми другими способами".
"В своих исследованиях мы не изобрели и не открыли ничего нового. Все использованные нами исходные данные и физические законы известны людям минимум в течение 15 лет. Мы только лишь по-новому взглянули на два различных явления, нашли массу их схожих черт и сделали выводы об их почти полной тождественности" - именно так Андреас Карч завершил статью, опубликованную не так давно в журнале Physical Review Letters.
