Призрачно квантово действие крепи Вселената

Браян Суингъл тъкмо завършил физика на веществото в Масачузетския технологичен институт, когато изведнъж решил да вземе няколко урока по теория на струните, за да подкрепи своето образование – както той си спомня, "защото защо не?", макар че никога не се интересувал особено от тази област.

Със задълбочаването в детайлите Суингъл започнал да открива неочаквани сходства между подхода на струнната теория към физиката на черните дупки и квантовата гравитация със собствената му работа, в която той използвал т.нар. тензорни мрежи за прогнозиране на свойствата на екзотичните материали.

"Осъзнах, че се случва нещо дълбоко", казва той.

Тензори възникват по цялата физика – това са прости математически обекти, които могат да представляват няколко числа едновременно. Например векторът на скоростта е прост тензор – той улавя стойността на скоростта и посоката на движение. По-сложни тензори, свързани в мрежа, може да се използват за опростяване на изчисленията на комплексни системи, състоящи се от много различни взаимодействащи части, включително и сложно взаимодействие на огромния брой субатомни частици, съставящи материята.

Суингъл е един от физиците, които виждат ценност в адаптацията на тензорните мрежи към космологията. Сред останалите преимущества те могат да помогнат в решаването на продължаващия спор за природата на самото пространство-време.

Според Джон Прескил, професор по теоретична физика в Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, много физици заподозрели дълбока връзка между квантовото заплитане – "призрачното действие на разстояние", което толкова недолюбвал Алберт Айнщайн,– и геометрията на пространство-времето на малки мащаби, която физикът Джон Уилър първи описал като мехурчеста пяна преди шестдесет години.

"Ако изучавате геометрията в мащаби, близки до Планковата дължина – най-малката от всички възможни, – тя все по-малко и по-малко ще прилича на пространство-времето – казва Прескил. – Всъщност това вече няма да е геометрия. Това ще е нещо друго, възникващо от друго, по-фундаментално."

Физиците продължават да се борят с този заплетен проблем, свързан с фундаменталната картина, но много подозират, че той е свързан с квантовата информация.

"Когато говорим, че информацията се кодира, ние имаме предвид, че можем да разбием системата на части, и ще има известна корелация между тези части, така че можем да разберем нещо за едната част, като наблюдаваме другата", казва Прескил. Такава е същността на заплитането.

Свикнали сме да говорим за "тъкан" на пространство-времето, метафора, която предизвиква образа на тъкането на отделни нишки в гладко и непрекъснато цяло. Тези нишки принципно са квантови.

Заплитането всъщност е тъканта на пространство времето – защо и как, научете в Мегавселена.