یکی کردن گرانش و مکانیک کوانتومی بدون نیاز به گرانش کوانتومی - دنیای فیزیک

جاناتان اوپنهایم در دانشگاه کالج لندن چارچوب نظری جدیدی ایجاد کرده است که هدف آن یکسان سازی مکانیک کوانتومی و گرانش کلاسیک - بدون نیاز به نظریه گرانش کوانتومی است. رویکرد اوپنهایم به گرانش اجازه می دهد تا کلاسیک باقی بماند، در حالی که آن را با یک مکانیسم تصادفی (تصادفی) با دنیای کوانتومی جفت می کند.

برای دهه‌ها، فیزیکدانان نظری تلاش کرده‌اند تا نظریه نسبیت عام اینشتین - که گرانش را توصیف می‌کند - با نظریه کوانتومی که تقریباً هر چیز دیگری را در فیزیک توصیف می‌کند، تطبیق دهند. یک مشکل اساسی این است که نظریه کوانتومی فرض می کند که فضا-زمان ثابت است، در حالی که نسبیت عام می گوید که فضا-زمان به صورت پویا در پاسخ به حضور اجسام عظیم تغییر می کند.

تاکنون، تلاش‌های آشتی با این ایده که درک کنونی ما از گرانش ناقص است و اینکه توصیف کمی از برهمکنش مورد نیاز است، غالب بوده است. این استدلال منجر به تحقیقات متعددی شده است - از جمله توسعه نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی حلقه. با این حال، آزمایش‌ها برای آزمایش این ایده‌ها بسیار چالش‌برانگیز هستند و نظریه گرانش کوانتومی همچنان مبهم است.

واقعیت های جفت شده

گرانش کوانتومی تنها مسیر وحدت نیست، و این مشکل را می توان با بررسی اینکه آیا مکانیک کوانتومی و نسبیت عام می توانند در حالت همزیستی جفت شوند یا خیر، حل می شود.

با این حال، این رویکرد کنار گذاشته شده است، زیرا به نظر می‌رسد که «قضیه‌های ممنوعه» مختلفی را استناد می‌کند که جفت شدن را غیرممکن می‌کند. در واقع، بسیاری از طرح‌های جفت‌کننده، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را نقض می‌کنند - که یک اصل اصلی نظریه کوانتومی است.

یک فرض کلیدی که در طرح‌های جفت‌کننده قبلی مشترک است این است که ارتباط بین جهان کوانتومی و گرانشی برگشت‌پذیر است. این بدان معناست که اگر وضعیت سیستم در هر زمان معین اندازه گیری شود، می توان از آن همراه با معادلات حرکت آن برای پیش بینی وضعیت آن در هر نقطه از گذشته یا آینده استفاده کرد.

اکنون، اوپنهایم استدلال می کند که این فرض ممکن است مورد نیاز نباشد و می گوید که جفت شدن می تواند تصادفی باشد. این بدان معنی است که وضعیت گذشته و آینده سیستم را نمی توان به طور قطعی بر اساس یک اندازه گیری پیش بینی کرد. در عوض، گذشته و آینده را تنها با معادلات احتمالی می توان پیش بینی کرد که طیف وسیعی از احتمالات را ارائه می دهند.

چارچوب تصادفی

اوپنهایم در مطالعه خود این ایده را برای ایجاد یک چارچوب تصادفی جدید برای جفت کردن جهان های کوانتومی و گرانشی کلاسیک ایجاد می کند. از آنجایی که این دنیاها اصولاً قوانین متفاوتی دارند، نظریه اوپنهایم از نظریه های آماری جداگانه برای هر یک از آنها استفاده می کند.

در سمت کوانتومی، اوپنهایم فرض می‌کند که حالت‌های سیستم دائماً تحت تأثیر نوسانات تصادفی در محیط اطراف قرار می‌گیرند. در سمت کلاسیک، حالت ها به عنوان توزیع احتمال در فضای فاز سیستم ظاهر می شوند.

پیچیدگی کوانتومی می تواند پارادوکس کرمچاله را حل کند

اوپنهایم با ترسیم این دو توصیف، یک "حالت کوانتومی کلاسیک" واحد را توصیف می کند. این حالت به طور همزمان احتمال وجود سیستم در ناحیه ای از فضای فاز و حالت کوانتومی آن را در آن ناحیه خاص پیش بینی می کند.

این به اوپنهایم اجازه داد تا معادله ای را استخراج کند که جفت بین مکانیک کوانتومی و گرانش کلاسیک را توصیف می کند، در حالی که هر یک از ویژگی های منحصر به فرد آنها را حفظ می کند. این به نوبه خود به او اجازه داد تا مفاهیم فیزیکی عمیق تر ایده های خود را کشف کند. اینها شامل امکان جفت شدن بین نسبیت عام، و نظریه میدان کوانتومی زیربنای مدل استاندارد فیزیک ذرات است.

پیشنهاد در شرح داده شده است بررسی فیزیکی X. در یک مقاله دیدگاه همراه با کاغذ، توماس گالی در مؤسسه اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی اتریش در وین می‌گوید که ایده اوپنهایم در عین حال رادیکال و محافظه‌کار است - فرضیات ریشه‌دار را رد می‌کند، در حالی که همچنان با قوانین فیزیکی قدیمی سازگار است. با این حال، او هشدار می دهد که "تعداد کوانتومی برای تصادفی بودن مشکلات مفهومی خود را دارد". او خاطرنشان می کند که "اپنهایم متوجه می شود که اطلاعات کوانتومی می تواند در یک سیاهچاله گم شود، نتیجه ای که ممکن است بسیاری از فیزیکدانان آن را غیرقابل قبول بدانند."

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/unifying-gravity-and-quantum-mechanics-without-the-need-for-quantum-gravity/