تعتبر فيزياء الكم موضوعًا رائعًا ومعقدًا يجب فهمه ، وأحد الأشياء التي تخيف طلاب الفيزياء هو مفهوم تشابك . يحدث ذلك عندما يحاول الفيزيائيون قياس حالة الجسيم ويؤثر ذلك على حالة جسيم آخر على الفور. (في الواقع ، تكون الجسيمات في حالات متعددة - تدور في اتجاهات متعددة ، على سبيل المثال - ويمكن القول فقط أنها في حالة أو أخرى عند قياسها).
'عمل مخيف عن بعد' هو ما أشار إليه ألبرت أينشتاين. إليكم الجزء الجديد عن هذا: جوليان سونر ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، قاد بحثًا يظهر أنه عند تكوين اثنين من هذه الكواركات ، تخلق نظرية الأوتار ثقبًا دوديًا يربط بين الكواركات.
وفقًا لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، يمكن أن يساعد هذا الباحثين على فهم أفضل للصلة بين الجاذبية (التي تحدث على نطاق واسع) وميكانيكا الكم (التي تحدث على نطاق صغير جدًا). على حد تعبير معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، كان من الصعب جدًا على علماء الفيزياء حتى الآن 'شرح الجاذبية بمصطلحات ميكانيكا الكم' ، مما أدى إلى الانشغال بالتوصل إلى نظرية موحدة للكون. لا حظ حتى الآن ، لكن الكثير من الناس يعتقدون أنه موجود.
الكواركات ، جسيمات أساسية تُرى هنا في محاكاة ثلاثية الأبعاد تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. باسيكا / SPL
قال سونر: 'هناك بعض الأسئلة الصعبة حول الجاذبية الكمية التي ما زلنا لا نفهمها ، ونحن نطرق رؤوسنا ضد هذه المشاكل لفترة طويلة'. 'نحن بحاجة إلى إيجاد الطرق الصحيحة لفهم هذه الأسئلة.'
يبدو التشابك الكمي غريبًا جدًا على تجربتنا لأنه يبدو أنه يتجاوز سرعة الضوء ، وهو ما ينتهك النسبية العامة لأينشتاين. (لا يزال الحد الأقصى للسرعة قيد الاختبار ، بالطبع ، وهذا هو السبب في أن العلماء كانوا متحمسين للغاية عندما ظهر أن الجسيمات كانت تتحرك أسرع من الضوء في تجربة عام 2011 التي تم الكشف عنها لاحقًا بسبب وجود جهاز استشعار خاطئ).
على أي حال ، هكذا استمر البحث الجديد:
- فحص سونر عمل خوان مالداسينا من معهد الدراسات المتقدمة وليونارد سسكيند من جامعة ستانفورد. كان الفيزيائيون ينظرون في كيفية تصرف الثقوب السوداء المتشابكة. عندما تشابكت الثقوب السوداء ، ثم تفككت ، وجد المنظرون أن ما ظهر كان ثقبًا دوديًا - نفقًا عبر الزمكان يُعتقد أنه متماسك عن طريق الجاذبية. يبدو أن الفكرة تشير إلى أنه ، في حالة الثقوب الدودية ، تنبثق الجاذبية من ظاهرة أكثر جوهرية للثقوب السوداء المتشابكة.
ثقبان أسودان ناشئان تشكلان عن طريق انهيار نجم عملاق مبكر. من تصور بواسطة كريستيان Reisswig (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا).
- ثم شرع سونر في تكوين كواركات ليرى ما إذا كان يمكنه مشاهدة ما يحدث عندما يتشابك اثنان مع بعضهما البعض. باستخدام مجال كهربائي ، كان قادرًا على التقاط أزواج من الجسيمات الخارجة من بيئة فراغ بها بعض الجسيمات 'العابرة'.
- بمجرد أن التقط الجسيمات ، قام برسم خرائط لها من حيث الزمكان (الفضاء رباعي الأبعاد). ملحوظة: يُعتقد أن الجاذبية هي البعد الخامس لأنها يمكن أن تنحني الزمكان ، كما ترون في هذه الصور للمجرات أدناه.
- حاول سونر بعد ذلك معرفة ما سيحدث في البعد الخامس عندما تتشابك الكواركات في البعد الرابع ، باستخدام مفهوم نظرية الأوتار يسمى الثنائية الثلاثية الأبعاد. 'في حين أن الهولوغرام هو كائن ثنائي الأبعاد ، فإنه يحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتمثيل عرض ثلاثي الأبعاد. وقال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إن الثنائية الثلاثية الأبعاد هي في الأساس طريقة لاشتقاق بُعد أكثر تعقيدًا من البعد الأدنى التالي.
صورة HST WFPC2 لعدسات الجاذبية في مجموعة المجرات Abell 2218 ، تشير إلى وجود كمية كبيرة من المادة المظلمة (يرجع الفضل إلى Andrew Fruchter في STScI).
- وفي ظل ثنائية التصوير المجسم ، وجد سونر أنه سيتم إنشاء ثقب دودي. المعنى الضمني هو أن الجاذبيةبحد ذاتهاقد يأتي من تشابك هذه الجسيمات ، وأن الانحناء الذي نراه في الكون سيكون أيضًا بسبب التشابك.
قال سونر: 'إنه التمثيل الأساسي حتى الآن الذي لدينا حيث يؤدي التشابك إلى نوع من الهندسة'. 'ماذا يحدث إذا فقد بعض هذا التشابك ، وماذا يحدث للهندسة؟ هناك العديد من الطرق التي يمكن اتباعها ، وبهذا المعنى ، يمكن أن يكون هذا العمل مفيدًا للغاية '.
يمكنك عرض البحث في خطابات المراجعة المادية .
