Orizzonti estremi nello spazio possono trasformare gli stati quantistici nella realtà: ScienceAlert

È passato quasi un secolo da quando gli scienziati hanno esplorato l’universo.

Attraverso una complessa miscela di esperimento e teoria, i fisici hanno scoperto un motore costruito sulla matematica della probabilità ben oltre l’interfaccia della realtà.

Viene indicato in termini vaghi come Interpretazione di CopenaghenQuesto prende la teoria che sta alla base della meccanica quantistica dice che tutto può essere descritto come una possibilità – fino a quando non dobbiamo descriverlo come un fatto.

Ma cosa significa questo?

Nonostante decenni di sperimentazione e filosofia, il divario tra le proprietà instabili del sistema quantistico e la misurazione che tutti vediamo con i nostri occhi si è appena ridotto. Nonostante tutti i discorsi sulle forme d’onda che collassano, i gatti nelle scatole e gli effetti dell’osservatore, non siamo più vicini alla comprensione della natura della realtà di quanto lo fossero i primi fisici alla fine degli anni ’20.

Tuttavia, alcuni ricercatori ritengono che gli indizi possano essere trovati nello spazio tra la fisica quantistica e un’altra grande teoria nata all’inizio del XX secolo^si Secolo – La famosa teoria generale della relatività di Einstein.

l’anno scorsoun piccolo gruppo di fisici dell’Università di Chicago ha discusso sulla semplice presenza di un buco nero da qualche parte nelle vicinanze che tira i fili della massa nell’offuscamento degli stati quantistici e lo costringe a scegliere un destino.

Ora sono tornati con l’aspettativa di un seguito, offrendo le loro opinioni su diversi tipi di potenziali clienti, in una stampa anticipata prima Revisione tra pari.

Immagina un piccolo pezzo di materia che emerge dall’oscurità all’interno di una scatola sigillata. Invisibile, è lì nella sfocatura di Maybes. Non ha un’unica posizione nell’ombra, nessuna rotazione definita e nessuna quantità di moto definita. Ancora più importante, qualsiasi luce emessa ricade anche su uno spettro infinito di possibilità.

Questa particella risuona con il suo potenziale in un’onda che teoricamente si propaga all’infinito. È possibile confrontare questo spettro di possibilità con se stesso nello stesso modo in cui un’onda sulla superficie di uno stagno può dividersi e ricombinarsi per formare in effetti uno schema riconoscibile di interferenza.

Eppure ogni urto e spinta in questa increspatura mentre si allarga si intreccia con un’altra, limitando la gamma di possibilità a sua disposizione. Il suo modello di interferenza cambia in modi notevoli, limitando i suoi risultati a un processo che i fisici descrivono come perdita di coerenza, o decoerenza.

Questo è il processo che i fisici Dane Danielson, Gautam Satishchandran e Robert Wald hanno considerato in un esperimento mentale che avrebbe portato a un interessante paradosso.

Un fisico che sbircia all’interno della scatola per rilevare la luce emessa da una particella coinvolgerà inevitabilmente il suo ambiente con onde di particelle nascoste, causando un certo grado di decoerenza.

Ma cosa succederebbe se qualcun altro si stesse guardando alle loro spalle e catturasse con gli occhi la luce emessa dalla particella? Allo stesso modo, aggrovigliandosi con la luce emessa dalla particella, limiterebbero queste possibilità nell’onda della particella, alterandola ulteriormente.

E se il secondo osservatore si trovasse su un pianeta lontano, lontano anni luce, scrutando nel petto attraverso un telescopio? Ecco dove diventa strano.

Nonostante gli anni che le increspature elettromagnetiche hanno impiegato per viaggiare fuori dalla scatola, il secondo osservatore ha ancora intrappolato la particella. Secondo la teoria quantistica, questo dovrebbe anche causare un notevole cambiamento nell’onda della particella, qualcosa che il primo osservatore potrebbe vedere molto prima che un collega in un mondo lontano inizi a costruire il suo telescopio.

Ma cosa succederebbe se il secondo osservatore scomparisse in profondità in un buco nero? La luce della scatola potrebbe facilmente scivolare attraverso il suo orizzonte, cadendo nell’abisso deformante dello spazio-tempo, ma secondo le regole della relatività generale, nessuna informazione sul suo destino intrecciato con il secondo osservatore potrà mai tornare indietro.

O quello che sappiamo sulla fisica quantistica è sbagliato, o abbiamo dei seri problemi da risolvere con la relatività generale.

O, secondo Danielson, Satishchandran e Wald, il nostro secondo osservatore indipendente. La linea di non ritorno che circonda il buco nero, nota come orizzonte degli eventi, funge da osservatore in sé, causando alla fine la decoerenza di, beh, quasi tutto. Come un’orda di occhi giganti attraverso l’universo, guardando l’universo svolgersi.

strisciare ancora? Sta peggiorando.

I buchi neri non sono l’unico fenomeno in cui lo spazio-tempo si estende in una strada a senso unico. Qualsiasi oggetto sufficientemente accelerato che si avvicini alla velocità della luce, infatti, alla fine sperimenterà una sorta di orizzonte da cui le informazioni che sta emettendo non possono tornare.

Secondo l’ultimo studio del trio, questi “Rindler OrizzontiPuò anche produrre un tipo simile di decoerenza negli stati quantistici.

Ciò non significa che l’universo sia cosciente in alcun modo. Al contrario, le conclusioni potrebbero portare a teorie oggettive su come gli stati quantistici si risolvono in misurazioni assolute, e forse dove la fisica gravitazionale e quantistica convergono in un’unica teoria fisica completa.

L’universo è ancora rotto, almeno per ora.

Tutto quello che possiamo dire è guardare questo spazio.

Questa ricerca è stata pubblicata in arXiv.