Horizontes extremos no espaço podem trazer estados quânticos para a realidade: ScienceAlert

Já se passou quase um século desde que os cientistas descobriram o universo.

Por meio de uma mistura complexa de experimento e teoria, os físicos descobriram um mecanismo construído na matemática da probabilidade muito além da interface da realidade.

É referido em termos vagos como Interpretação de CopenhagueIsso leva a teoria que fundamenta a mecânica quântica diz que tudo pode ser descrito como uma possibilidade – até que tenhamos que descrevê-lo como um fato.

Mas o que isso significa?

Apesar de décadas de experimentação e filosofia, a lacuna entre as propriedades instáveis ​​do sistema quântico e a medição que todos vemos com nossos próprios olhos mal diminuiu. Apesar de toda a conversa sobre formas de onda em colapso, gatos em caixas e efeitos do observador, não estamos mais perto de entender a natureza da realidade do que os primeiros físicos estavam no final da década de 1920.

No entanto, alguns pesquisadores acreditam que pistas podem ser encontradas no espaço entre a física quântica e outra grande teoria nascida no início do século XX.^y Século – a famosa teoria geral da relatividade de Einstein.

ano passadoum pequeno grupo de físicos da Universidade de Chicago discutiu sobre a mera presença de um buraco negro em algum lugar próximo puxando as cordas da massa no embaçamento dos estados quânticos e forçando-a a escolher um destino.

Agora eles estão de volta com a expectativa de um acompanhamento, oferecendo suas opiniões sobre diferentes tipos de clientes em potencial, em uma impressão antecipada antes Revisão por pares.

Imagine um pequeno pedaço de matéria emergindo da escuridão dentro de uma caixa lacrada. Invisível, está lá no borrão de Maybes. Não tem uma posição única na sombra, nenhuma rotação definida e nenhum momento definido. Mais importante ainda, qualquer luz que emite também cai em um espectro infinito de possibilidades.

Essa partícula ressoa com seu potencial em uma onda que teoricamente se propaga até o infinito. É possível comparar esse espectro de possibilidades a si mesmo da mesma forma que uma onda na superfície de um lago pode se dividir e se recombinar para formar um padrão reconhecível de interferência, com efeito.

No entanto, cada solavanco e empurrão nesta ondulação, à medida que se espalha, se entrelaça com outro, limitando o leque de possibilidades abertas a ela. Seu padrão de interferência muda de maneira notável, limitando seus resultados a um processo que os físicos descrevem como perda de coerência, ou Decoerência.

Esse é o processo que os físicos Dane Danielson, Gautam Satishchandran e Robert Wald consideraram em um experimento mental que levaria a um paradoxo interessante.

Um físico que espie dentro da caixa para detectar a luz emitida por uma partícula inevitavelmente envolverá seu ambiente com ondas de partículas ocultas, causando um certo grau de decoerência.

Mas e se outra pessoa estivesse olhando por cima do ombro e captando a luz emitida pela partícula com os olhos? Da mesma forma, ao se emaranhar com a luz emitida pela partícula, eles restringiriam essas possibilidades na onda da partícula, alterando-a ainda mais.

E se o segundo observador estiver em um planeta distante, a anos-luz de distância, olhando para o peito através de um telescópio? Aqui é onde fica estranho.

Apesar dos anos que levaram para as ondulações eletromagnéticas saírem da caixa, o segundo observador ainda emaranhava a partícula. De acordo com a teoria quântica, isso também deve causar uma mudança perceptível na onda da partícula, algo que o primeiro observador pode ver muito antes de um colega em um mundo distante começar a construir seu telescópio.

Mas e se o segundo observador desaparecesse nas profundezas de um buraco negro? A luz da caixa pode deslizar facilmente através de seu horizonte, caindo no abismo curvo do espaço-tempo, mas de acordo com as regras da relatividade geral, nenhuma informação sobre seu destino entrelaçado com o segundo observador pode se infiltrar novamente.

Ou o que sabemos sobre a física quântica está errado ou temos alguns problemas sérios para resolver com a relatividade geral.

ou, de acordo com Danielson, Satishchandran e Wald, nosso segundo observador independente. A linha sem retorno que circunda o buraco negro, conhecida como horizonte de eventos, atua como um observador em si mesma, eventualmente causando a decoerência de, bem, quase tudo. Como uma horda de olhos gigantes em todo o universo, observando o universo se desenrolar.

rastejar ainda? Está ficando pior.

Os buracos negros não são o único fenômeno em que o espaço-tempo se estende em uma rua de mão única. Qualquer objeto suficientemente acelerado que se aproxime da velocidade da luz irá, de fato, eventualmente experimentar um tipo de horizonte do qual a informação que está emitindo não pode retornar.

De acordo com o estudo mais recente do trio, esses “Horizontes de RindlerTambém pode produzir um tipo semelhante de decoerência em estados quânticos.

Isso não significa que o universo seja consciente de forma alguma. Por outro lado, as conclusões podem levar a teorias objetivas sobre como os estados quânticos se resolvem em medições absolutas e, talvez, onde a física gravitacional e quântica convergem em uma teoria abrangente da física.

O universo ainda está quebrado, pelo menos por enquanto.

Tudo o que podemos dizer é observar este espaço.

Esta pesquisa foi publicada em arXiv.