Fizik kuantum adalah subjek yang menarik namun rumit untuk difahami, dan salah satu perkara yang menarik perhatian pelajar fizik adalah konsep keterlibatan. (Pada hakikatnya, zarah-zarah berada dalam beberapa keadaan - misalnya berputar dalam pelbagai arah - dan hanya boleh dikatakan berada dalam satu keadaan atau keadaan lain ketika diukur.)
"Aksi menakutkan pada jarak jauh" adalah bagaimana Albert Einstein dilaporkan merujuknya. Inilah sedikit yang baru mengenai ini: Julian Sonner, seorang penyelidik pasca doktoral kanan di Massachusetts Institute of Technology, mengetuai penyelidikan yang menunjukkan bahawa apabila dua daripada quark ini dibuat, teori rentetan mencipta lubang cacing yang menghubungkan quark.
Menurut MIT, ini dapat membantu para penyelidik memahami dengan lebih baik kaitan antara graviti (yang berlaku dalam skala besar) dengan mekanik kuantum (yang berlaku pada skala yang sangat kecil). Seperti yang dinyatakan oleh MIT, hingga sekarang sangat sukar bagi ahli fizik untuk "menjelaskan graviti dalam istilah mekanik kuantum", yang menimbulkan keasyikan untuk menghasilkan satu teori penyatuan untuk alam semesta. Belum bernasib baik, tetapi banyak orang percaya bahawa ia ada.
"Terdapat beberapa persoalan berat mengenai gravitasi kuantum yang masih belum kita fahami, dan kita sudah lama tidak memikirkan masalah ini," kata Sonner. "Kita perlu mencari jalan yang tepat untuk memahami pertanyaan-pertanyaan ini."
Penggabungan kuantum terdengar sangat asing bagi pengalaman kami kerana nampaknya melebihi kelajuan cahaya, yang melanggar relativiti umum Einstein. (Batas kelajuan masih diuji, tentu saja, itulah sebabnya para saintis begitu teruja ketika nampak zarah bergerak lebih cepat daripada cahaya dalam eksperimen 2011 yang kemudian dibongkar kerana sensor yang rosak.)
Bagaimanapun, ini adalah bagaimana penyelidikan baru diteruskan:
- Sonner meneliti karya Juan Maldacena dari Institut Kajian Lanjutan dan Leonard Susskind dari Universiti Stanford. Ahli fizik melihat bagaimana lubang hitam yang terjerat akan berkelakuan. "Ketika lubang hitam terjerat, kemudian terlepas, para ahli teori mendapati bahawa apa yang muncul adalah lubang cacing - terowong melalui ruang-waktu yang dianggap disatukan oleh graviti. Ideanya seolah-olah menunjukkan bahawa, dalam kasus lubang cacing, graviti muncul dari fenomena yang lebih mendasar dari lubang hitam yang terjerat, ”kata MIT.
- Sonner kemudian membuat kuark untuk melihat apakah dia dapat melihat apa yang terjadi ketika dua terjerat satu sama lain. Dengan menggunakan medan elektrik, dia dapat menangkap sepasang zarah yang keluar dari persekitaran vakum dengan beberapa zarah "sementara" di dalamnya.
- Setelah menangkap zarah, dia memetakannya dari segi ruang-waktu (ruang empat dimensi). Catatan: graviti dipercayai dimensi kelima kerana dapat membengkok ruang-waktu, seperti yang anda lihat dalam gambar galaksi di bawah ini.
Sonner kemudian berusaha mencari tahu apa yang akan terjadi pada dimensi kelima ketika quark terjerat dalam dimensi keempat, menggunakan konsep teori rentetan yang disebut hologram duality. "Walaupun hologram adalah objek dua dimensi, ia mengandungi semua maklumat yang diperlukan untuk mewakili pandangan tiga dimensi. Pada dasarnya, dualitas holografik adalah cara untuk memperoleh dimensi yang lebih kompleks dari dimensi terendah berikutnya, ”kata MIT.
- Dan di bawah dualitas holografik, Sonner mendapati lubang cacing akan dibuat. Implikasinya adalah graviti itusendirimungkin keluar dari keterikatan zarah-zarah ini, dan lenturan yang kita lihat di alam semesta juga disebabkan oleh keterikatan.
"Ini adalah perwakilan paling asas yang kita ada di mana keterlibatan menimbulkan semacam geometri," kata Sonner. "Apa yang berlaku jika beberapa ikatan ini hilang, dan apa yang terjadi pada geometri? Terdapat banyak jalan yang boleh dilalui, dan dalam arti itu, kerja ini dapat menjadi sangat membantu. "
Anda boleh melihat penyelidikan dalam Surat Kajian Fizikal.
Sumber: Massachusetts Institute of Technology
