Dve crne rupe spaja kvrgava crvotočina: Pronađena direktna veza između kvantnog haosa i veličine crvotočine

Kako izgleda unutrašnjost crne rupe nije poznato, iz potpuno jasnih razloga. Ipak, zahvaljujući teorijskoj fizici naučnici mogu da se zapitaju kako bi unutrašnjost trebalo da izgleda ako su tačna i teorija gravitacije Alberta Ajnštajna i pravila kvantne mehanike.

Nova studija objavljena u žurnalu Physical Review Letters pokušala je upravo to i to fokusirajući se na dve crne rupe koje su duboko isprepletene (povezane kvantnim pravilima), piše Phys.org.

Preporučujemo

Istraživanje naučnika iz SAD i Argentine teorijski je mapiralo zajednički unutrašnji prostor između dva objekta - crvotočinu koja ih povezuje. Otkrili su da za tipičan, neuredan isprepleteni par, unutrašnjost nije gladak tunel iz domena naučne fantastike.

Umesto toga, to je dugačka, kvrgava struktura koju su nazvali „Ajnštajn-Rozenova gusenica“. Nazvana je po Ajnštajn-Rozenovom mostu, matematičkoj strukturi koja povezuje dve oblasti u prostoru i vremenu, i „gusenici“ zbog svog kvrgavog oblika. Ovo otkriće je značajan korak ka dokazivanju da bizarna pravila kvantne mehanike mogu kontrolisati oblik prostora i vremena unutar crne rupe.

Da bi mapirali složenu unutrašnjost, istraživači su počeli sa jednostavnim teorijskim modelom savršene, glatke crvotočine koja ima uređeno kvantno stanje. Zatim, da bi imitirali haotičan par crnih rupa, tim je koristio kompjutersku simulaciju da bi poremetio kvantnu vezu između njih. Na kraju su izračunali rezultirajuću geometriju crvotočine. Da bi sistem ostao stabilan tokom ovog haosa, crvotočina je morala biti dugačka i kvrgava.

Ovo otkriće pokazalo je direktnu matematičku vezu između kvantnog haosa i veličine crvotočine. Što je kvantno stanje crnih rupa nasumičnije i haotičnije, to je fizička crvotočina koja ih povezuje složenija.

- Ansambl Ajnštajn-Rozenovih gusenica prosečne dužine ℓ i skale korelacije materije ℓΔ formira ε-aproksimativni kvantni dizajn k stanja crnih rupa za k ~ (ℓ—ℓε)/ℓΔ - napisali su istraživači.

Implikacije pronalaska ove dugačke, stabilne crvotočine gusenice mogle bi biti ogromne za veliki sukob u fizici poznat kao paradoks zaštitnog zida. Neke teorije sugerišu da unutrašnjost tipične crne rupe ne bi trebalo da bude glatka ili stabilna. Umesto toga, prostor i vreme bi mogli biti nasilno prekinuti na ivici crne rupe zavesom energije nazvanom „zaštitni zid“. U modelima koje su proučavali istraživači, čak i kada je kvantna isprepletenost neuredna i nasumična, crvotočina ostaje predvidljiv, stabilan tunel gde klasični zakoni gravitacije i dalje važe.

Ovaj rezultat podržava ideju da su dva najčudnija koncepta u fizici (kvantna isprepletenost i crvotočine) ekvivalentna, ili dve strane iste medalje- ER=EPR pretpostavka.

- Konstrukcija i glavni rezultat ovog rada podržavaju znatno opštiji oblik ER = EPR i čini se da su u izvesnoj tenziji sa argumentima protiv semiklasičnosti tipičnih unutrašnjosti - naveli su autori.

(Telegraf Nauka/Phys.org)