“Visu teorijas” ideja ir vilinoša - ka mēs kaut kā varētu izskaidrot visu, kas ir. Bet tagad pētījumu grupa, kuru vadīja Londonas Imperiālās koledžas zinātnieki, negaidīti atklāja, ka šī stīgu teorija, šķiet, paredz arī sapinušos kvantu daļiņu izturēšanos. Tā kā šo prognozi var pārbaudīt laboratorijā, pētnieki saka, ka tagad viņi var pārbaudīt stīgu teoriju.
"Ja eksperimenti pierāda, ka mūsu prognozes par kvantu saķeres ir pareizas, tas parādīs, ka stīgu teorija" darbojas ", lai paredzētu sapinušos kvantu sistēmu izturēšanos," sacīja pētījuma galvenais autors profesors Maiks Dufs.
Stīgu teorija sākotnēji tika izstrādāta, lai aprakstītu pamata daļiņas un spēkus, kas veido mūsu Visumu, un tā ir bijusi iecienīta pretendente starp fiziķiem, lai ļautu mums saskaņot to, ko mēs zinām par neticami mazu no daļiņu fizikas un mūsu izpratni par ļoti lielu no mūsu kosmoloģijas pētījumi. Teorijas izmantošana, lai prognozētu, kā izturas kvantu daļiņas, sniedz pirmo iespēju virknes teoriju pārbaudīt ar eksperimenta palīdzību.
Bet - vismaz pagaidām - zinātnieki nevarēs apstiprināt, ka Stīgu teorija patiesībā ir veids, kā izskaidrot visu, kas ir, tikai tad, ja tā faktiski darbojas.
"Tas nebūs pierādījums tam, ka stīgu teorija ir pareiza" visa teorija ", ko meklē kosmologi un daļiņu fiziķi," sacīja Dufs. "Tomēr teorētiķiem tas būs ļoti svarīgi, jo tas parādīs, vai stīgu teorija darbojas vai ne, pat ja tās pielietošana notiek neparedzētā un nesaistītā fizikas jomā."
Stīgu teorija ir gravitācijas teorija, Vispārējās relativitātes pagarinājums, un virkņu un kliju klasiskā interpretācija ir tāda, ka tie ir kvantu mehāniski vibrējoši, pagarināti uzlādētie melnie caurumi. Teorija izvirza hipotēzi, ka elektroni un kvarki atomā nav 0- dimensiju objekti, bet 1-dimensiju virknes. Šīs stīgas var kustēties un vibrēt, piešķirot novērotajām daļiņām aromātu, lādiņu, masu un griešanos. Stīgas veido slēgtas cilpas, ja vien tās nesaskaras ar virsmām, ko sauc par D-klijām, kur tās var atvērties 1 dimensijas līnijās. Virknes galapunkti nevar nolauzt D-pinumu, bet tie var slīdēt pa to.
Dufs sacīja, ka viņš sēdēja konferencē Tasmānijā, kur kāds kolēģis iepazīstināja ar matemātiskajām formulām, kas apraksta kvantu saķeršanos, kad viņš kaut ko saprot. “Es pēkšņi atpazinu viņa formulas kā līdzīgas tām, kuras biju izstrādājis dažus gadus iepriekš, vienlaikus izmantojot stīgu teoriju, lai aprakstītu melnos caurumus. Atgriežoties Lielbritānijā, es pārbaudīju piezīmju grāmatiņas un apstiprināju, ka matemātika no šīm ļoti atšķirīgajām jomām patiešām ir identiska. ”
Dufs un viņa kolēģi saprata, ka trīs kvadrātu sapīšanās modeļa matemātiskais apraksts atgādina stīgu teorijas ietvaros noteiktas klases melno caurumu matemātisko aprakstu. Tādējādi, apvienojot savas zināšanas par divām visdīvainākajām parādībām Visumā, melnajiem caurumiem un kvantu saķeršanos, viņi saprata, ka var izmantot stīgu teoriju, lai iegūtu prognozi, kuru varētu pārbaudīt. Izmantojot stīgu teorijas matemātiku, kas apraksta melnos caurumus, viņi paredzēja sapīšanās modeli, kas notiks, kad četras kvadrāti būs sapinušies viens ar otru. (Atbilde uz šo problēmu iepriekš nav aprēķināta.) Lai gan to ir tehniski grūti izdarīt, laboratorijā varēja izmērīt četru sapinušos kvintu saķeres modeli un pārbaudīt šīs prognozes precizitāti.
Atklājums, ka stīgu teorija, šķiet, rada prognozes par kvantu saķeršanos, ir pilnīgi negaidīts, bet, tā kā kvantu saķeršanos var izmērīt laboratorijā, tas nozīmē, ka ir iespējams - visbeidzot - pētnieki var pārbaudīt prognozes, pamatojoties uz stīgu teoriju.
Bet, saka Dufs, nav acīmredzamas saistības izskaidrot, kāpēc teorija, kas tiek izstrādāta, lai aprakstītu mūsu Visuma fundamentālo darbību, ir noderīga, lai prognozētu sapinušos kvantu sistēmu izturēšanos. "Iespējams, ka tas pasaka kaut ko ļoti dziļu par pasauli, kurā mēs dzīvojam, vai arī tā var būt tikai unikāla sakritība," sacīja Dufs. “Katrā ziņā tas ir noderīgi.”
Avots: Londonas Imperiālā koledža
