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一位麻省理工学院的物理学家详细说明了两个纠缠的夸克同时产生了一个连接该对的虫洞

2019-04-29

虫洞的图表,宇宙中假设的“捷径”,其两端各自在时空中的不同点。图片:维基百科

在一项新发表的研究中,一位麻省理工学院的物理学家详细说明了两个纠缠的夸克同时产生了一个连接该对的虫洞。理论结果支持这样一种观点,即将宇宙结合在一起的引力定律可能不是基本的,而是源于量子纠缠。

量子纠缠是量子力学研究中较为离奇的理论之一 - 实际上,阿尔伯特爱因斯坦将其称之为“远距离的幽灵行为”,这一点非常奇怪。

基本上,纠缠涉及两个粒子,每个粒子同时占据多个状态 - 这种情况称为叠加。例如,两个粒子可以同时顺时针和逆时针旋转。但是在测量一个状态之前,两者都没有确定的状态,导致另一个粒子立即呈现相应的状态。即使它们位于宇宙的两端,粒子之间的相关性也会得到保留。

但是,在如此巨大的距离上,是什么能使粒子瞬间通信 - 而且看起来比光速更快?今年早些时候,物理学家提出了“虫洞”或引力隧道的答案。该小组表明,通过制造两个纠缠的黑洞,然后将它们拉开,它们形成了一个虫洞 - 基本上是通过宇宙的“捷径” - 连接远处的黑洞。

现在麻省理工学院的一位物理学家发现,通过弦理论的视角看,两个纠缠的夸克 - 物质的构建块 - 同时产生了一个连接这对的虫洞。

理论结果支持了一个相对新的和激动人心的观点,即宇宙中的万有引力定律可能不是基本的,而是来自其他因素:量子纠缠。

自从量子力学在一个多世纪以前首次提出以来,该领域物理学家面临的主要挑战就是用量子力学术语来解释引力。虽然量子力学在描述微观层面的相互作用方面非常有效,但它无法解释引力 - 相对论的基本概念,爱因斯坦提出的描述宏观世界的理论。因此,似乎存在调和量子力学和广义相对论的主要障碍;多年来,物理学家一直试图提出量子引力理论来嫁给这两个领域。

 

“我们仍然不理解量子引力的一些难题,而且我们长期以来一直在反对这些问题,”“我们需要找到理解这些问题的正确方法。”

量子引力理论认为,经典引力不是爱因斯坦首次提出的基本概念,而是来自更基本的,基于量子的现象。在宏观背景下,这意味着宇宙是由比重力更基本的东西塑造的。

这是量子纠缠可以发挥作用的地方。可能看起来纠缠的概念 - 量子力学中最基本的概念之一 - 与广义相对论直接冲突:两个纠缠的粒子,在很远的距离上“沟通”,必须以比光速更快的速度进行 - 爱因斯坦认为,这违反了物理定律。因此,令人惊讶的是,使用纠缠的概念来建立时空可能是协调量子力学和广义相对论定律的重要一步。

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来自:心梦2016  > 量子力学
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