bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Η νέα σκουληκότρυπα επιτρέπει στις πληροφορίες να ξεφύγουν από τις μαύρες τρύπες


Το 1985, όταν ο Καρλ Σάγκαν έγραφε το μυθιστόρημα Επικοινωνία , χρειάστηκε να μεταφέρει γρήγορα την πρωταγωνίστριά του Dr. Ellie Arroway από τη Γη στο αστέρι Vega. Την έβαλε να μπει σε μια μαύρη τρύπα και να βγει έτη φωτός μακριά, αλλά δεν ήξερε αν αυτό είχε νόημα. Ο αστροφυσικός και τηλεοπτικός αστέρας του Πανεπιστημίου Cornell συμβουλεύτηκε τον φίλο του Kip Thorne, ειδικό στις μαύρες τρύπες στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (ο οποίος κέρδισε το βραβείο Νόμπελ νωρίτερα αυτόν τον μήνα). Ο Thorne ήξερε ότι η Arroway δεν μπορούσε να φτάσει στο Vega μέσω μιας μαύρης τρύπας, η οποία πιστεύεται ότι παγιδεύει και καταστρέφει οτιδήποτε πέφτει μέσα. Αλλά του πέρασε από το μυαλό ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει ένα άλλο είδος τρύπας σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Albert Einstein :μια σήραγγα ή μια «σκουληκότρυπα» που συνδέει μακρινές τοποθεσίες στο χωροχρόνο.

Ενώ οι απλούστερες θεωρητικές σκουληκότρυπες καταρρέουν αμέσως και εξαφανίζονται πριν προλάβει οτιδήποτε, ο Θορν αναρωτήθηκε εάν θα ήταν δυνατό για έναν «απείρως προηγμένο» πολιτισμό επιστημονικής φαντασίας να σταθεροποιήσει μια σκουληκότρυπα για αρκετό καιρό ώστε κάτι ή κάποιος να τη διασχίσει. Ανακάλυψε ότι ένας τέτοιος πολιτισμός θα μπορούσε στην πραγματικότητα να επενδύσει το λαιμό μιας σκουληκότρυπας με «εξωτικό υλικό» που εξουδετερώνει την τάση της να καταρρέει. Το υλικό θα είχε αρνητική ενέργεια, η οποία θα εκτρέψει την ακτινοβολία και θα απωθούσε τον χωροχρόνο εκτός από τον εαυτό του. Ο Sagan χρησιμοποίησε το κόλπο στην Επικοινωνία , αποδίδοντας την εφεύρεση του εξωτικού υλικού σε έναν προγενέστερο, χαμένο πολιτισμό για να αποφύγει να μπει σε λεπτομέρειες. Εν τω μεταξύ, αυτά τα στοιχεία ενθουσίασαν τον Thorne, τους μαθητές του και πολλούς άλλους φυσικούς, που πέρασαν χρόνια εξερευνώντας τις διασχίσιμες σκουληκότρυπες και τις θεωρητικές τους επιπτώσεις. Ανακάλυψαν ότι αυτές οι σκουληκότρυπες μπορούν να χρησιμεύσουν ως χρονομηχανές, επικαλούμενοι παράδοξα ταξιδιού στο χρόνο - απόδειξη ότι το εξωτικό υλικό είναι απαγορευμένο στη φύση.

Τώρα, δεκαετίες αργότερα, έχει εμφανιστεί ένα νέο είδος διασχίσιμης σκουληκότρυπας, απαλλαγμένο από εξωτικό υλικό και γεμάτο δυνατότητες για να βοηθήσει τους φυσικούς να επιλύσουν ένα μπερδεμένο παράδοξο σχετικά με τις μαύρες τρύπες. Αυτό το παράδοξο είναι το ίδιο το πρόβλημα που ταλαιπώρησε το πρώιμο σχέδιο της Επικοινωνία και οδήγησε τον Thorne να εξετάσει αρχικά τις διασχίσιμες σκουληκότρυπες. Δηλαδή, ότι τα πράγματα που πέφτουν σε μαύρες τρύπες φαίνεται να εξαφανίζονται χωρίς ίχνος. Αυτή η ολική διαγραφή πληροφοριών παραβιάζει τους κανόνες της κβαντικής μηχανικής και προβληματίζει τόσο τους ειδικούς που τα τελευταία χρόνια, ορισμένοι υποστήριξαν ότι το εσωτερικό της μαύρης τρύπας δεν υπάρχει στην πραγματικότητα — ότι ο χώρος και ο χρόνος τελειώνουν παράξενα στους ορίζοντές τους.

Η αναταραχή των ευρημάτων ξεκίνησε πέρυσι με ένα έγγραφο που ανέφερε την πρώτη διασχίσιμη σκουληκότρυπα που δεν απαιτεί την εισαγωγή εξωτικού υλικού για να παραμείνει ανοιχτή. Αντίθετα, σύμφωνα με τους Ping Gao και Daniel Jafferis από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και τον Aron Wall του Πανεπιστημίου Stanford, η απωθητική αρνητική ενέργεια στο λαιμό της σκουληκότρυπας μπορεί να δημιουργηθεί από το εξωτερικό με μια ειδική κβαντική σύνδεση μεταξύ του ζεύγους των μαύρων οπών που σχηματίζουν τα δύο στόματα της σκουληκότρυπας. . Όταν οι μαύρες τρύπες συνδεθούν με τον σωστό τρόπο, κάτι που πετιέται σε μία θα ξεκολλήσει κατά μήκος της σκουληκότρυπας και, μετά από ορισμένα γεγονότα στο εξωτερικό σύμπαν, θα βγει από τη δεύτερη. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι Gao, Jafferis και Wall παρατήρησαν ότι το σενάριο τους είναι μαθηματικά ισοδύναμο με μια διαδικασία που ονομάζεται κβαντική τηλεμεταφορά, η οποία είναι το κλειδί για την κβαντική κρυπτογραφία και μπορεί να αποδειχθεί σε εργαστηριακά πειράματα.

Ο John Preskill, ειδικός της μαύρης τρύπας και της κβαντικής βαρύτητας στο Caltech, λέει ότι η νέα διασχίσιμη σκουληκότρυπα αποτελεί έκπληξη, με συνέπειες για το παράδοξο πληροφοριών της μαύρης τρύπας και το εσωτερικό της μαύρης τρύπας. «Αυτό που μου αρέσει πολύ», είπε, «είναι ότι ένας παρατηρητής μπορεί να μπει στη μαύρη τρύπα και μετά να δραπετεύσει για να πει για αυτό που είδε». Αυτό υποδηλώνει ότι οι εσωτερικοί χώροι της μαύρης τρύπας υπάρχουν πραγματικά, εξήγησε, και ότι αυτό που μπαίνει πρέπει να βγει έξω.

Μια κρυπτική εξίσωση

Το νέο έργο της σκουληκότρυπας ξεκίνησε το 2013, όταν ο Jafferis παρακολούθησε μια ενδιαφέρουσα ομιλία στο συνέδριο Strings στη Νότια Κορέα. Ο ομιλητής, Juan Maldacena, καθηγητής φυσικής στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον του Νιου Τζέρσεϊ, είχε πρόσφατα συμπεράνει, με βάση διάφορους υπαινιγμούς και επιχειρήματα, ότι «ER =EPR». Δηλαδή, οι σκουληκότρυπες μεταξύ απομακρυσμένων σημείων του χωροχρόνου, οι απλούστερες από τις οποίες ονομάζονται γέφυρες Einstein-Rosen ή «ER», είναι ισοδύναμες (αν και με κάποιο ασαφή τρόπο) με τα μπερδεμένα κβαντικά σωματίδια, γνωστά και ως Einstein-Podolsky- Ζεύγη Rosen ή "EPR". Η εικασία ER =EPR, που τέθηκε από τους Maldacena και Leonard Susskind του Στάνφορντ, ήταν μια προσπάθεια να λυθεί η σύγχρονη ενσάρκωση του περιβόητου παραδόξου πληροφοριών της μαύρης τρύπας συνδέοντας τη γεωμετρία του χωροχρόνου, που διέπεται από τη γενική σχετικότητα, με τις στιγμιαίες κβαντικές συνδέσεις μεταξύ μακρινών χώρια σωματίδια που ο Αϊνστάιν ονόμασε «απόκοσμη δράση σε απόσταση».

Το παράδοξο έχει εμφανιστεί από το 1974, όταν ο Βρετανός φυσικός Stephen Hawking καθόρισε ότι οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται - εκπέμπουν αργά θερμότητα με τη μορφή σωματιδίων που τώρα είναι γνωστά ως «ακτινοβολία Hawking». Ο Χόκινγκ υπολόγισε ότι αυτή η θερμότητα είναι εντελώς τυχαία. δεν περιέχει πληροφορίες για το περιεχόμενο της μαύρης τρύπας. Καθώς η μαύρη τρύπα αναβοσβήνει από την ύπαρξη, το ίδιο συμβαίνει και με το αρχείο του σύμπαντος για όλα όσα μπήκαν μέσα. Αυτό παραβιάζει μια αρχή που ονομάζεται «μοναδικότητα», τη ραχοκοκαλιά της κβαντικής θεωρίας, η οποία υποστηρίζει ότι καθώς τα σωματίδια αλληλεπιδρούν, οι πληροφορίες για αυτά δεν χάνονται ποτέ, αλλά ανακατεύονται, έτσι ώστε αν αντιστρέψατε το βέλος του χρόνου στην κβαντική εξέλιξη του σύμπαντος, δείτε τα πράγματα να ανακατεύονται σε μια ακριβή αναδημιουργία του παρελθόντος.

Σχεδόν όλοι πιστεύουν στην ενότητα, που σημαίνει ότι οι πληροφορίες πρέπει να ξεφύγουν από τις μαύρες τρύπες — αλλά πώς; Τα τελευταία πέντε χρόνια, ορισμένοι θεωρητικοί, κυρίως ο Joseph Polchinski του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα, υποστήριξαν ότι οι μαύρες τρύπες είναι κενά κελύφη χωρίς καθόλου εσωτερικό - ότι η Ellie Arroway, μόλις χτυπήσει τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, θα έσκαγε σε ένα "τείχος προστασίας" και εκπέμπουν ξανά.

Πολλοί θεωρητικοί πιστεύουν στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας (και στις πιο ήπιες μεταβάσεις στους ορίζοντές τους), αλλά για να τις κατανοήσουν, πρέπει να ανακαλύψουν τη μοίρα των πληροφοριών που πέφτουν μέσα τους. Αυτό είναι κρίσιμο για την οικοδόμηση μιας λειτουργικής κβαντικής θεωρίας της βαρύτητας, της πολυπόθητης ένωσης των κβαντικών και χωροχρονικών περιγραφών της φύσης που έρχεται σε πιο έντονη ανακούφιση στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας, όπου η ακραία βαρύτητα δρα σε κβαντική κλίμακα.

Η σύνδεση κβαντικής βαρύτητας είναι αυτό που τράβηξε τον Maldacena, και αργότερα τον Jafferis, στην ιδέα ER =EPR και στις σκουληκότρυπες. Η υπονοούμενη σχέση μεταξύ των σηράγγων στο χωροχρόνο και της κβαντικής εμπλοκής που τίθεται από το ER =EPR έχει απήχηση με μια δημοφιλή πρόσφατη πεποίθηση ότι ο χώρος ουσιαστικά συρράπτεται στην ύπαρξη με την κβαντική εμπλοκή. Φαινόταν ότι οι σκουληκότρυπες είχαν να παίξουν ρόλο στη συρραφή του χωροχρόνου και στο να αφήσουν τις πληροφορίες για τις μαύρες τρύπες να βγουν από τις μαύρες τρύπες — αλλά πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει αυτό; Όταν ο Jafferis άκουσε τον Maldacena να μιλά για την κρυπτική του εξίσωση και τα στοιχεία για αυτήν, γνώριζε ότι μια τυπική σκουληκότρυπα ER είναι ασταθής και μη διασχίσιμη. Αλλά αναρωτήθηκε τι θα σήμαινε η δυαδικότητα του Μαλντασένα για μια διασχίσιμη σκουληκότρυπα όπως αυτές με τις οποίες έπαιζε ο Θορν και άλλοι πριν από δεκαετίες. Τρία χρόνια μετά τη συζήτηση για τη Νότια Κορέα, ο Jafferis και οι συνεργάτες του Gao και Wall παρουσίασαν την απάντησή τους. Η εργασία επεκτείνει την ιδέα ER =EPR εξισώνοντας, όχι μια τυπική σκουληκότρυπα και ένα ζεύγος μπερδεμένων σωματιδίων, αλλά μια διασχίσιμη σκουληκότρυπα και μια κβαντική τηλεμεταφορά:ένα πρωτόκολλο που ανακαλύφθηκε το 1993 που επιτρέπει σε ένα κβαντικό σύστημα να εξαφανιστεί και να επανεμφανιστεί αλώβητο κάπου αλλού.

Όταν ο Μαλντασένα διάβασε την εφημερίδα του Γκάο, του Τζαφέρις και του Γουόλ, «την είδα ως μια πολύ ωραία ιδέα, μια από αυτές τις ιδέες που αφού σου πει κάποιος, είναι προφανής», είπε. Ο Maldacena και δύο συνεργάτες του, ο Douglas Stanford και ο Zhenbin Yang, άρχισαν αμέσως να εξερευνούν τις συνέπειες της νέας σκουληκότρυπας για το παράδοξο πληροφοριών για τη μαύρη τρύπα. Το χαρτί τους εμφανίστηκε τον Απρίλιο. Ο Susskind και ο Ying Zhao του Stanford ακολούθησαν αυτό με μια εργασία σχετικά με την τηλεμεταφορά σκουληκότρυπας τον Ιούλιο. Η σκουληκότρυπα "δίνει μια ενδιαφέρουσα γεωμετρική εικόνα για το πώς συμβαίνει η τηλεμεταφορά", είπε ο Maldacena. "Το μήνυμα περνάει πραγματικά από τη σκουληκότρυπα."



Κατάδυση σε σκουληκότρυπες

Στην εργασία τους, "Diving Into Traversable Wormholes", που δημοσιεύτηκε στο Fortschritte der Physik Οι Maldacena, Stanford και Yang θεωρούν μια σκουληκότρυπα του νέου είδους που συνδέει δύο μαύρες τρύπες:μια μητρική μαύρη τρύπα και μια κόρη που σχηματίζεται από τη μισή ακτινοβολία Hawking που εκπέμπεται από τον γονέα καθώς εξατμίζεται. Τα δύο συστήματα είναι όσο πιο μπερδεμένα μπορούν. Εδώ, η μοίρα των πληροφοριών της παλαιότερης μαύρης τρύπας είναι ξεκάθαρη:Ξεφεύγει από την κόρη της μαύρης τρύπας.

Κατά τη διάρκεια μιας συνέντευξης αυτό το μήνα στο ήρεμο γραφείο του στο IAS, ο Maldacena, ένας συγκρατημένος Αργεντινός-Αμερικανός με ιστορικό επιρροής, περιέγραψε τις ριζοσπαστικές του σκέψεις. Στη δεξιά πλευρά ενός μαυροπίνακα με σκόνη από κιμωλία, ο Maldacena σχεδίασε μια αμυδρή εικόνα δύο μαύρων οπών που συνδέονται με τη νέα διασχίσιμη σκουληκότρυπα. Στα αριστερά, σκιαγράφησε ένα πείραμα κβαντικής τηλεμεταφοράς, που εκτελείται από τους διάσημους φανταστικούς πειραματιστές Alice και Bob, οι οποίοι έχουν στην κατοχή τους μπερδεμένα κβαντικά σωματίδια a και β , αντίστοιχα. Ας πούμε ότι η Αλίκη θέλει να τηλεμεταφέρει ένα qubit q στον Μπομπ. Ετοιμάζει μια συνδυασμένη κατάσταση q και a, μετρά τη συνδυασμένη κατάσταση (μειώνοντάς την σε ένα ζεύγος κλασικών bit, 1 ή 0), και στέλνει το αποτέλεσμα αυτής της μέτρησης στον Bob. Στη συνέχεια, μπορεί να το χρησιμοποιήσει ως κλειδί για τη λειτουργία στο b με τρόπο που δημιουργεί εκ νέου την κατάσταση q . Voila, μια μονάδα κβαντικών πληροφοριών έχει τηλεμεταφερθεί από το ένα μέρος στο άλλο.

Ο Μαλντασένα γύρισε στη δεξιά πλευρά του μαυροπίνακα. «Μπορείτε να κάνετε λειτουργίες με ένα ζευγάρι μαύρων τρυπών που είναι ηθικά ισοδύναμες με αυτό που συζήτησα [σχετικά με την κβαντική τηλεμεταφορά]. Και σε αυτήν την εικόνα, αυτό το μήνυμα περνάει πραγματικά από τη σκουληκότρυπα."



Ας πούμε ότι η Αλίκη ρίχνει το qubit q στη μαύρη τρύπα Α. Στη συνέχεια μετρά ένα σωματίδιο της ακτινοβολίας Hawking, a , και μεταδίδει το αποτέλεσμα της μέτρησης μέσω του εξωτερικού σύμπαντος στον Bob, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτή τη γνώση για να χειριστεί το b , ένα σωματίδιο Hawking που βγαίνει από τη μαύρη τρύπα B. Η λειτουργία του Bob αναδομεί το q , το οποίο φαίνεται να βγαίνει από το Β, ένα τέλειο ταίρι για το σωματίδιο που έπεσε στο Α. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι φυσικοί είναι ενθουσιασμένοι:Η σκουληκότρυπα του Γκάο, του Τζάφερις και του Γουόλ επιτρέπει την ανάκτηση πληροφοριών από τις μαύρες τρύπες. Στην εργασία τους, έστησαν τη σκουληκότρυπα τους σε μια αρνητικά καμπυλωτή γεωμετρία χωροχρόνου που συχνά χρησιμεύει ως χρήσιμη, αν και μη ρεαλιστική, παιδική χαρά για τους θεωρητικούς της κβαντικής βαρύτητας. Ωστόσο, η ιδέα τους για τη σκουληκότρυπα φαίνεται να επεκτείνεται στον πραγματικό κόσμο, εφόσον δύο μαύρες τρύπες συνδέονται με τον σωστό τρόπο:«Πρέπει να συνδέονται αιτιακά και τότε η φύση της αλληλεπίδρασης που πήραμε είναι το πιο απλό πράγμα που μπορείτε να φανταστείτε. », εξήγησε ο Τζαφέρης. Εάν αφήσετε την ακτινοβολία Hawking από τη μία από τις μαύρες τρύπες να πέσει στην άλλη, οι δύο μαύρες τρύπες μπλέκονται και οι κβαντικές πληροφορίες που πέφτουν στη μία μπορούν να εξέλθουν από την άλλη.

Η μορφή κβαντικής τηλεμεταφοράς αποκλείει τη χρήση αυτών των διασχίσιμων σκουληκότρυπων ως χρονομηχανές. Οτιδήποτε περνά μέσα από τη σκουληκότρυπα πρέπει να περιμένει το μήνυμα της Αλίκης να ταξιδέψει στον Μπομπ στο εξωτερικό σύμπαν προτού μπορέσει να βγει από τη μαύρη τρύπα του Μπομπ, επομένως η σκουληκότρυπα δεν προσφέρει καμία υπερφωτεινή ώθηση που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για ταξίδια στο χρόνο. Φαίνεται ότι οι διασχίσιμες σκουληκότρυπες μπορεί να επιτρέπονται στη φύση, εφόσον δεν προσφέρουν κανένα πλεονέκτημα ταχύτητας. «Οι σκουληκότρυπες που διασχίζονται είναι σαν να παίρνετε ένα τραπεζικό δάνειο», έγραψαν οι Gao, Jafferis και Wall στην εφημερίδα τους:«Μπορείτε να πάρετε ένα μόνο εάν είστε αρκετά πλούσιοι ώστε να μην το χρειάζεστε».

Ένα αφελές χταπόδι

Αν και οι διασχίσιμες σκουληκότρυπες δεν θα φέρουν επανάσταση στα διαστημικά ταξίδια, σύμφωνα με τον Preskill, η νέα ανακάλυψη της σκουληκότρυπας παρέχει «μια πολλά υποσχόμενη λύση» στο ερώτημα του τείχους προστασίας της μαύρης τρύπας υποδηλώνοντας ότι δεν υπάρχει τείχος προστασίας στους ορίζοντες της μαύρης τρύπας. Ο Preskill είπε ότι η ανακάλυψη σώζει «αυτό που ονομάζουμε «συμπληρωματικότητα της μαύρης τρύπας», που σημαίνει ότι το εσωτερικό και το εξωτερικό της μαύρης τρύπας δεν είναι πραγματικά δύο διαφορετικά συστήματα αλλά μάλλον δύο πολύ διαφορετικοί, συμπληρωματικοί τρόποι εξέτασης του ίδιου συστήματος. Εάν η συμπληρωματικότητα ισχύει, όπως θεωρείται ευρέως, τότε κατά τη διέλευση ενός ορίζοντα μαύρης τρύπας από το ένα βασίλειο στο άλλο, Επικοινωνία Η Ellie Arroway δεν θα πρόσεχε τίποτα περίεργο. Αυτό φαίνεται πιο πιθανό αν, υπό ορισμένες συνθήκες, μπορούσε να γλιστρήσει μέχρι τέρμα μέσα από μια σκουληκότρυπα Gao-Jafferis-Wall.

Η σκουληκότρυπα προστατεύει επίσης την ενότητα - την αρχή ότι οι πληροφορίες δεν χάνονται ποτέ - τουλάχιστον για τις μπερδεμένες μαύρες τρύπες που μελετώνται. Οτιδήποτε πέφτει σε μια μαύρη τρύπα τελικά εξέρχεται από την άλλη ως ακτινοβολία Hawking, είπε ο Preskill, η οποία «μπορεί να θεωρηθεί ως ένα πολύ ανακατεμένο αντίγραφο του εσωτερικού της μαύρης τρύπας».

Φέρνοντας τα ευρήματα στο λογικό τους συμπέρασμα, ο Preskill πιστεύει ότι θα έπρεπε να είναι δυνατό (τουλάχιστον για έναν απείρως προηγμένο πολιτισμό) να επηρεάσει το εσωτερικό μιας από αυτές τις μαύρες τρύπες χειραγωγώντας την ακτινοβολία της. Αυτό «ακούγεται τρελό», έγραψε σε ένα email, αλλά «μπορεί να έχει νόημα αν μπορούμε να σκεφτούμε την ακτινοβολία, η οποία είναι μπλεγμένη με τη μαύρη τρύπα - EPR - ως συνδεδεμένη με το εσωτερικό της μαύρης τρύπας με σκουληκότρυπες - ER. Στη συνέχεια, το γαργάλημα της ακτινοβολίας μπορεί να στείλει ένα μήνυμα που μπορεί να διαβαστεί από το εσωτερικό της μαύρης τρύπας!». Πρόσθεσε, «Έχουμε ακόμη δρόμο να διανύσουμε, ωστόσο, προτού μπορέσουμε να εμπλουτίσουμε αυτήν την εικόνα με περισσότερες λεπτομέρειες».

Πράγματι, παραμένουν εμπόδια στην προσπάθεια γενίκευσης των νέων ευρημάτων σκουληκότρυπας σε μια δήλωση σχετικά με την τύχη όλων των κβαντικών πληροφοριών ή την έννοια του ER =EPR.

Στην εργασία των Maldacena και Susskind που πρότειναν το ER =EPR, συμπεριέλαβαν ένα σκίτσο που έγινε γνωστό ως «χταπόδι»:μια μαύρη τρύπα με σκουληκότρυπες που μοιάζουν με πλοκάμι που οδηγούν σε μακρινά σωματίδια Hawking που έχουν εξατμιστεί από αυτήν. Οι συγγραφείς εξήγησαν ότι το σκίτσο απεικονίζει «το σχέδιο εμπλοκής μεταξύ της μαύρης τρύπας και της ακτινοβολίας Hawking. Αναμένουμε ότι αυτή η εμπλοκή οδηγεί στην εσωτερική γεωμετρία της μαύρης τρύπας.»

Αλλά σύμφωνα με τον Matt Visser, έναν μαθηματικό και ειδικό στη γενική σχετικότητα στο Πανεπιστήμιο Victoria του Wellington στη Νέα Ζηλανδία, ο οποίος μελετά τις σκουληκότρυπες από τη δεκαετία του 1990, η πιο κυριολεκτική ανάγνωση της εικόνας του χταποδιού δεν λειτουργεί. Ο λαιμός των σκουληκότρυπων που σχηματίζονται από μεμονωμένα σωματίδια Hawking θα ήταν τόσο λεπτός που τα qubits δεν θα μπορούσαν ποτέ να χωρέσουν. «Ένας διασχιζόμενος λαιμός σκουληκότρυπας είναι «διαφανής» μόνο για να κυματίζει πακέτα με μέγεθος μικρότερο από την ακτίνα του λαιμού», εξήγησε ο Visser. "Τα πακέτα μεγάλων κυμάτων απλώς θα αναπηδήσουν από κάθε μικρό λαιμό σκουληκότρυπας χωρίς να περάσουν στην άλλη πλευρά."

Ο Stanford, ο οποίος συνέγραψε την πρόσφατη εργασία με τους Maldacena και Yang, αναγνώρισε ότι αυτό είναι ένα πρόβλημα με την απλούστερη ερμηνεία της ιδέας ER =EPR, στην οποία κάθε σωματίδιο της ακτινοβολίας Hawking έχει τη δική του σκουληκότρυπα σαν πλοκάμι. Ωστόσο, μια πιο εικαστική ερμηνεία του ER =EPR που έχει κατά νου και ο ίδιος και άλλοι δεν πάσχει από αυτή την αποτυχία. «Η ιδέα είναι ότι για να ανακτηθούν οι πληροφορίες από την ακτινοβολία Χόκινγκ χρησιμοποιώντας αυτή τη διασχίσιμη σκουληκότρυπα», είπε ο Στάνφορντ, πρέπει «να συγκεντρώσει την ακτινοβολία Χόκινγκ μαζί και να ενεργήσει πάνω της με περίπλοκο τρόπο». Αυτή η περίπλοκη συλλογική μέτρηση αποκαλύπτει πληροφορίες σχετικά με τα σωματίδια που έπεσαν μέσα. έχει ως αποτέλεσμα, είπε, «να δημιουργηθεί μια μεγάλη, διασχίσιμη σκουληκότρυπα από τα μικρά και άχρηστα πλοκάμια του χταποδιού. Στη συνέχεια, οι πληροφορίες θα διαδίδονταν μέσω αυτής της μεγάλης σκουληκότρυπας». Ο Maldacena πρόσθεσε ότι, με απλά λόγια, η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας μπορεί να έχει μια νέα, γενικευμένη έννοια της γεωμετρίας για την οποία το ER ισούται με EPR. «Πιστεύουμε ότι η κβαντική βαρύτητα πρέπει να υπακούει σε αυτήν την αρχή», είπε. "Το θεωρούμε περισσότερο ως οδηγό στη θεωρία."

Στο δημοφιλές επιστημονικό του βιβλίο του 1994, Μαύρες τρύπες και χρονικές στρέβλωση , ο Kip Thorne γιόρτασε το στυλ συλλογισμού που εμπλέκεται στην έρευνα σκουληκότρυπας. «Κανένας τύπος πειράματος σκέψης δεν ωθεί τους νόμους της φυσικής πιο σκληρά από τον τύπο που πυροδοτήθηκε από το τηλεφώνημα του Carl Sagan σε εμένα», έγραψε. "Σκεπτικά πειράματα που ρωτούν:"Τι πράγματα επιτρέπουν οι νόμοι της φυσικής να κάνει έναν άπειρα προηγμένο πολιτισμό και ποια πράγματα απαγορεύουν οι νόμοι;"



Πώς τα σύμπαντα μπορεί να σχηματίσουν φυσαλίδες και να συγκρούονται

Επανεκτύπωση με άδεια από Quanta Το ιστολόγιο Abstractions του περιοδικού. Τι βρίσκεται πέρα ​​από όλα όσα μπορούμε να δούμε; Το ερώτημα μπορεί να φαίνεται αναπάντητο. Ωστόσο, ορισμένοι κοσμολόγοι έχουν μια απάντηση:Το σύμπαν μας είναι μια διογκούμενη φούσκα. Έξω από αυτό, υπάρχουν περισσότερα σ

Τι θα γινόταν αν η Γη ήταν ένας κύβος;

Εάν η Γη ήταν ένας κύβος, το έδαφος κατά μήκος των άκρων θα ήταν άγονο, βραχώδες και ξηρό, η ατμοσφαιρική ποιότητα κατά μήκος των άκρων και των γωνιών θα ήταν ανύπαρκτη ή πολύ λεπτή για να υποστηρίξει ζωή και το κλίμα θα ήταν εντυπωσιακά παρόμοιο με αυτό έχουμε σε μια σφαιρική Γη, μόνο πιο ακραία.

Τι είναι το λίκνο του Νεύτωνα και πώς λειτουργεί;

Το λίκνο του Νεύτωνα είναι ένα επιτραπέζιο παιχνίδι και ένα εκπαιδευτικό εργαλείο που καταδεικνύει τους νόμους της διατήρησης της ενέργειας και της ορμής. Όταν μία από τις μπάλες σηκώνεται και απελευθερώνεται, χτυπά τις επόμενες ακίνητες σφαίρες και μέσω μιας σειράς γρήγορων μεταφορών ενέργειας, η τ