Horizontes extremos en el espacio podrían traer estados cuánticos a la realidad: ScienceAlert
Ha pasado casi un siglo desde que los científicos destrozaron el Universo.
A través de una mezcla compleja de experimentos y teorías, los físicos han descubierto un motor basado en las matemáticas de probabilidad que se esconde debajo de la fachada de la realidad.
Denominado vagamente como el Interpretación de Copenhagueesta interpretación de la teoría detrás de la mecánica cuántica dice que todo puede describirse como una posibilidad, hasta que tengamos que describirlo como una realidad.
Pero, ¿qué significa eso?
A pesar de décadas de experimentación y filosofía, la brecha entre las propiedades inciertas de un sistema cuántico y una medida que todos vemos con nuestros propios ojos apenas se ha reducido. A pesar de toda la charla sobre el colapso de las formas de onda, los gatos en cajas y los efectos del observador, no estamos más cerca de comprender la naturaleza de la realidad que aquellos primeros físicos a fines de la década de 1920.
Aún así, algunos investigadores creen que se podrían encontrar pistas en la brecha entre la física cuántica y otra teoría majestuosa nacida a principios del siglo XX.mi siglo – la famosa teoría de la relatividad general de Einstein.
El año pasadoun petit groupe de physiciens de l’Université de Chicago a fait valoir que la simple présence d’un trou noir quelque part à proximité tire sur les cordes d’une masse dans un flou d’états quantiques et l’oblige à choisir un destin unico.
Ahora han regresado con una predicción de seguimiento, mostrando sus puntos de vista sobre diferentes tipos de horizontes, en una preimpresión antes revisión por pares.
Imagina un pequeño trozo de materia emergiendo de la oscuridad dentro de una caja cerrada. Invisible, existe en una vaguedad de quizás. No tiene una ubicación única en las sombras, ni una rotación particular, ni un impulso específico. Es importante señalar que cualquier luz que emita también se encuentra en un espectro infinito de posibilidades.
Esta partícula zumba con potencial en una onda que teóricamente se propaga hasta el infinito. Es posible comparar este espectro de posibilidades consigo mismo de la misma manera que una onda en la superficie de un estanque puede dividirse y recombinarse para formar un patrón de interferencia reconocible, de hecho.
Sin embargo, cada golpe y empujón en esta onda a medida que se propaga la enreda con otra, limitando el rango de posibilidades disponibles para ella. Su patrón de interferencia cambia notablemente, limitando sus resultados a un proceso que los físicos describen como una pérdida de coherencia, o decoherencia.
Es este proceso el que los físicos Daine Danielson, Gautam Satishchandran y Robert Wald consideraron en un experimento mental que conduciría a una paradoja intrigante.
Un físico que mire dentro de la caja para detectar la luz emitida por la partícula inevitablemente se enredará y su entorno con las ondas de la partícula oculta, causando cierto grado de decoherencia.
Pero, ¿y si hubiera una segunda persona mirando por encima del hombro, captando la luz emitida por la partícula con sus propios ojos? Asimismo, al enredarse con la luz emitida por la partícula, restringirían aún más estas posibilidades en la onda de la partícula, modificándola aún más.
¿Qué pasaría si el segundo observador estuviera parado en un planeta distante, a años luz de distancia, mirando la caja a través de un telescopio? Aquí es donde se pone raro.
A pesar de los años que tardaron las ondas electromagnéticas de luz en salir de la caja, el segundo observador se enredó con la partícula. De acuerdo con la teoría cuántica, esto también debería causar un cambio notable en la forma de onda de la partícula, un cambio que el primer observador vería mucho antes de que su colega de un mundo distante comenzara a instalar su telescopio.
Pero, ¿y si el segundo observador estuviera escondido en lo profundo de un agujero negro? La luz de la caja podría deslizarse fácilmente a través de su horizonte, cayendo en el abismo del espacio-tiempo destrozado, pero de acuerdo con las reglas de la relatividad general, no hay forma de que la información sobre su destino enredado con el segundo observador pueda infiltrarse nuevamente.
O lo que sabemos sobre física cuántica está mal o tenemos serios problemas que resolver con la relatividad general.
O, de acuerdo a Danielson, Satishchandran y Wald, nuestro segundo observador es irrelevante. Esta línea de no retorno que rodea un agujero negro, conocida como el horizonte de eventos, sirve como el observador en sí mismo, causando eventualmente, bueno, que casi todo se descoherente. Como una multitud de ojos gigantes a través del cosmos, observando cómo se desarrolla el universo.
¿Asustado todavía? Solo empeora.
Los agujeros negros no son los únicos fenómenos en los que el espacio-tiempo se extiende en una calle de sentido único. De hecho, cualquier objeto lo suficientemente acelerado que se acerque a la velocidad de la luz eventualmente experimentará algún tipo de horizonte desde el cual la información que emite nunca podrá regresar.
Según el estudio más reciente del trío, estos ‘Los horizontes de Rindler‘ también podría producir un tipo similar de decoherencia en los estados cuánticos.
Esto no significa que el universo sea de alguna manera consciente. Más bien, los hallazgos podrían conducir a teorías objetivas de cómo los estados cuánticos se resuelven en medidas absolutas, y quizás dónde la gravedad y la física cuántica se encuentran en una teoría general de la física.
El universo todavía está roto, al menos por ahora.
Todo lo que podemos decir es ver este espacio.
Esta investigación fue publicada en arXiv.
