Ideea „Teoriei a Totului” este ispititoare - că am putea explica cumva tot ce este. Însă acum, o echipă de cercetare condusă de oameni de știință de la Imperial College London a descoperit pe neașteptate că această teorie a șirurilor pare să prezice și comportamentul particulelor cuantice încurcate. Deoarece această predicție poate fi testată în laborator, cercetătorii spun că acum pot testa teoria șirurilor.
„Dacă experimentele dovedesc că predicțiile noastre despre înțelegerea cuantică sunt corecte, acest lucru va demonstra că teoria„ șirurilor ”funcționează pentru a prezice comportamentul sistemelor cuantice încurcate”, a spus profesorul Mike Duff, autorul principal al studiului.
Teoria șirurilor a fost dezvoltată inițial pentru a descrie particulele și forțele fundamentale care alcătuiesc universul nostru și a fost un pretendent favorit în rândul fizicienilor pentru a ne permite să împăcăm ceea ce știm despre incredibil de mic din fizica particulelor cu înțelegerea noastră foarte mare din studiile noastre de cosmologie. Utilizarea teoriei pentru a prezice modul în care se comportă particulele cuantice încurcate oferă prima oportunitate de a testa teoria șirurilor prin experiment.
Dar, cel puțin deocamdată, oamenii de știință nu vor putea confirma că teoria șirurilor este de fapt modalitatea de a explica tot ceea ce este, doar dacă funcționează de fapt.
„Aceasta nu va fi o dovadă că teoria coardelor este„ teoria a tot ceea ce este căutată de cosmologi și fizicieni de particule ”, a spus Duff. „Cu toate acestea, va fi foarte important pentru teoreticieni, deoarece va demonstra dacă funcționează sau nu teoria corzilor, chiar dacă aplicarea ei se află într-o zonă neașteptată și fără legătură a fizicii.”
Teoria șirurilor este o teorie a gravitației, o extensie a relativității generale, iar interpretarea clasică a șirurilor și ramelor este că acestea sunt vibrante mecanice cuantice, găuri negre încărcate prelungite. Teoria ipoteză că electronii și quark-urile din interiorul unui atom nu sunt 0- obiecte dimensionale, dar șiruri unidimensionale. Aceste șiruri se pot mișca și vibra, oferind particulelor observate aroma lor, încărcarea, masa și rotirea. Șirurile fac bucle închise, cu excepția cazului în care întâlnesc suprafețe, numite ramuri D, unde se pot deschide în linii unidimensionale. Obiectivele finale ale șirului nu pot rupe D-brane, dar pot aluneca pe el.
Duff a spus că stătea într-o conferință din Tasmania, unde un coleg prezentă formulele matematice care descriu înțelegerea cuantică atunci când a realizat ceva. „Am recunoscut brusc formulele lui ca fiind similare cu unele pe care le-am dezvoltat cu câțiva ani mai devreme, în timp ce am folosit teoria șirurilor pentru a descrie găurile negre. Când m-am întors în Marea Britanie, mi-am verificat caietele și am confirmat că matematica din aceste zone foarte diferite era într-adevăr identică. ”
Duff și colegii săi și-au dat seama că descrierea matematică a modelului de înțelegere între trei qubits seamănă cu descrierea matematică, în teoria șirurilor, a unei clase particulare de găuri negre. Astfel, prin combinarea cunoștințelor lor despre două dintre cele mai ciudate fenomene din univers, găurile negre și împletirea cuantică, au realizat că pot folosi teoria șirurilor pentru a produce o predicție care ar putea fi testată. Folosind matematica teoriei șirurilor care descrie găurile negre, ei au prezis modelul de înțelegere care va avea loc atunci când patru cabluri vor fi împânzite între ele. (Răspunsul la această problemă nu a fost calculat până acum.) Deși este dificil de făcut din punct de vedere tehnic, s-a putut măsura în laborator modelul de îmblânzire între patru cheburi încurcate și testarea exactității acestei predicții.
Descoperirea că teoria șirurilor pare să facă predicții despre înțelegerea cuantică este complet neașteptată, dar, deoarece înțelegerea cuantică poate fi măsurată în laborator, înseamnă că există o cale - în sfârșit - cercetătorii pot testa predicții bazate pe teoria șirurilor.
Dar, a spus Duff, nu există o legătură evidentă pentru a explica de ce o teorie care este dezvoltată pentru a descrie funcționarea fundamentală a universului nostru este utilă pentru a prezice comportamentul sistemelor cuantice încurcate. „Este posibil să ne spună ceva foarte profund despre lumea în care trăim sau poate să nu fie decât o coincidență extraordinară”, a spus Duff. „Oricum, este util.”
Sursa: Imperial College London
