Tér-idő kivonása a kvantumösszefonódásból PlatoBlockchain Data Intelligence. Függőleges keresés. Ai.

Tér-idő összefonódása a kvantumösszefonódásból

Clara Aldegunde intellektuális utazásra indul, hogy megértse, hogyan fonhatják össze a kvantumjelenségek a tér-idő szövetét, létrehozva valóságunkat

(Clara Aldegunde)

2021. november, Clara Aldegunde a Központi Könyvtár 2. szintjén, Imperial College London, Egyesült Királyság

A könyvtárban vagyok, mélyen elmerültem az első kvantumfizikáról szóló cikkem kutatásában, amikor megcsörren a telefonom, és visszatérek a valóságba. A szüleim telefonálnak, én pedig sietve elhagyom a csendes dolgozószobát, hogy beszéljek velük.

A szokásos üdvözlések és pletykák után nem tehetek mást, mint hogy megosszam velük, amit tanultam. Egyes teoretikusok, ahogy megtanultam, úgy gondolják, hogy a kvantumkölcsönhatások felelősek univerzumunk tér-idő szövetének létrehozásáért. Egyszerűsített modellek és matematikai eszközök segítségével ezek a kutatók azt remélik, hogy megmagyarázzák, hogyan alakult ki a tér és az idő. Bár a további vizsgálatok elengedhetetlenek ahhoz, hogy ezt az elméletet a miénkkel megegyező jellemzőkkel rendelkező univerzumra extrapoláljuk, ez ígéretes első lépés lehet a kvantumgravitáció és a régóta keresett „Minden elmélete” felé. 

– Hát nem izgalmas? – kérdezem a szüleimet, akik döbbenten hallgatnak a vonal másik végén. Elszállt az akarat, hogy megértsem velük ennek a koncepciónak a hihetetlenül mélységes vonatkozásait, és úgy látom, a kvantummechanika alapjainak elmagyarázásával kell kezdenem. 

Ahhoz, hogy valóban megbirkózzunk a kvantummechanikával, félre kell tennünk klasszikusabb gondolkodásmódunkat. Jelenleg két dologban vagyok biztos: a londoni South Kensingtonban vagyok, nyugalomban állok, kvantummechanikát magyarázok a családomnak, ők pedig egy kanapén ülnek 2197 km-re. Ha kvantumrészecskék lennénk, mint például egy proton és egy elektron, akkor ezek egyike sem lenne igaz. A klasszikus mechanikában határozott válaszokat kapunk, ha megkérdezzük egy rendszer helyzetét és lendületét egy adott időpontban. De lépje át a határt a klasszikustól a kvantum birodalmáig, és azt fogja tapasztalni, ahogy a fizikusok tették a 20. század elején, hogy ezek a szabályok megsérülnek.

A kvantumskálán soha nem lehet teljesen pontosan megjósolni egy részecske helyzetét és lendületét egy adott időpontban. Bármely rendszer leírásához pedig szükségünk van a hullámfüggvényre – egy rendszer kvantumállapotának matematikai leírására, amely tartalmazza az összes mérhető információt –, hogy kezelni tudjuk a kvantummérések valószínűségi természetét. Ez az oka annak, hogy a kvantumrészecskéket matematikailag úgy fejezik ki, hogy több lehetőséget is magában foglaljon, és egyidejűleg állapotok „szuperpozíciójában” léteznek. Amikor mérést végzünk, a hullámfüggvény összeomlik, és egyetlen meghatározott értéket vesz fel, amely megfelel annak, amit megfigyelünk: egy ismert határozott mérést.

Miután megadtam a szüleimnek ezt a gyors bevezetőt, és hirtelen eszembe jutott a telefonszámla, úgy döntök, hogy rögtön a cikk fókuszpontjára térek: a kvantumösszefonódásra. Túlságosan lelkes ahhoz, hogy azon tűnődjek, vajon követték-e eddigi fejtegetéseimet, megpróbálom tisztázni, hogy ez a fogalom „a kvantummechanika jellegzetes vonása, az, amely kikényszeríti a klasszikus gondolatmenetektől való teljes eltérését” – ahogy Erwin Schrödinger szinte kijelentette. 90 évvel ezelőtt (Math. Proc. Camb. Philos. Soc. 32 446).

Az összefonódás tisztán kvantummechanikai jelenség, amikor is két vagy több részecske szorosabb kapcsolatban állhat egymással, mint amit a klasszikus fizika megenged. Ez azt jelenti, hogy ha meghatározzuk az egyik részecske állapotát, az azonnal rögzíti a másik(ok) kvantumállapotát, függetlenül attól, hogy milyen közel vagy távol vannak. Ez azt is jelenti, hogy ha két ilyen összegabalyodott részecske állapotok szuperpozíciójában van, akkor az egyik hullámfüggvényének összeomlása a másik azonnali koordinált összeomlását jelenti. Úgy tűnik, hogy ez az erős korreláció túlmutat a téren és az időn, így egyetlen részecske állapotát pusztán az összegabalyodott párjának mérésével tudjuk meghatározni, függetlenül a köztük lévő távolságtól. Például, ha ismeri az egyik részecske spinjét, mindig meg tudja határozni a másik részecske spinjét. Lehetséges, hogy az alapvető részecskék közötti mély kvantumkapcsolat köti össze a teret és az időt?

De mit keresünk végül, és hogyan nézne ki egy ilyen kvantum téridő? Albert Einstein általános relativitáselméletével (GR) kiszorította Isaac Newton egyetemes gravitációs törvényét. A gravitációt a tér-idő geometriai tulajdonságaként írja le, ahol az anyag és a sugárzás energiája és impulzusa közvetlenül meghatározza a tér-idő görbületét – de a GR a klasszikus fizika keretein belül is megfogalmazódik. A kvantummechanika és a gravitáció egyesítése érdekében a kutatók régóta keresik a kvantumgravitáció következetes elméletét. Az egyik csábító megoldás abban a fent említett gondolatban gyökerezik, hogy talán maga a tér-idő szövete lehet valamiféle kvantumösszefonódás felbukkanó tulajdonsága; amely végül kielégíti Einstein relativisztikus téregyenleteit. 

– Nem varázslatos érzés? – kérdezem a szüleimet. Zavart némaságuk nem rendíti el a lelkesedésemet. Miután leszállok a telefonról, és visszatérek az asztalomhoz, úgy képzelem el magam, mint az úttörő elméleti fizikusok, Juan Maldacena és Gerard 't Hooft, akik visszagondolnak arra, amikor a felfedezések szakadékán jártak, amelyek elkezdték megvilágítani a kvantumvilág és a kvantumvilág közötti kapcsolatokat. téridő.

[Felelősség kizárása: bár az alább bemutatott tudósok valósak, a forgatókönyvek és az idézetek kitaláltak, amelyeket a szerző képzelt el e cikk céljára]

Kvantum tér-idő építése

AdS/CFT levelezés illusztrációja

A gravitáció egy olyan erő, amely meghatározza, hogy az objektumok hogyan lépnek kapcsolatba egymással nagy léptékben. A skála egy sokkal kisebb végén – ahol a gravitáció szinte elhanyagolható hatást gyakorol – az univerzumunkban mindent alkotó alapvető részecskék találhatók, amelyek kölcsönhatásait a kvantummechanika törvényei határozzák meg. 

A kvantumtérelméletek olyan keretrendszerek, amelyek egyesítik a klasszikus térelméletet (amely megmondja, hogyan hatnak egymásra az alapvető részecskék és a mezők), a speciális relativitáselméletet (ami ekvivalenciát ad tér és idő között) és a kvantummechanikát. Az univerzum négy alapvető ereje közül háromra érvényesek – az elektromágneses, erős és gyenge erőkre, de nem a gravitációra. 

Sajnos az általános relativitáselmélet (GR) – amely leírja, hogyan működik a gravitáció és a tér-idő univerzumunkban – nem kompatibilis a kvantummechanikával. Valójában GR azt mondja, hogy a tér-idő folytonos, míg a kvantummechanika azt diktálja, hogy minden az anyag és az energia diszkrét kvantált csomagjaiban legyen. 

A gravitáció és a kvantummechanika egyesítése érdekében a fizikusok és matematikusok régóta dolgoznak a kvantumgravitáció elméletének kidolgozásán. Annak megkísérlése érdekében, hogy bemutassa, hogyan vezethető le a tér-idő tartomány a gravitációval egy tisztán kvantumelméletből, 1997-ben Juan Maldacena argentin elméleti fizikus feltételezett kapcsolatot javasolt két fizikai elmélet között, amelyeket a Sitter-ellenes térnek nevezett el. konform térelméleti levelezés (AdS/CFT). 

Egyrészt az anti-de Sitter terek (AdS) – a tér-idő geometria egy sajátos fajtája, amelyet a kvantumgravitáció elméleteiben használnak, és a húrelmélet szerint fogalmaznak meg. Másrészt a konformmezőelméletek (CFT) – a kvantumtérelmélet egy speciális változata, amely invariáns a konformális transzformációk során. Ezek az átalakulások olyanok, hogy a tér-idő szögei és sebességei megmaradnak és változatlanok maradnak minden egyéb változás, például a léptékváltozás ellenére. Sajnos ez nem igaz az univerzumunkban megfigyelt kvantum elektrodinamikára, mivel a lépték változása hatással lenne az alapvető részecskék és mezők töltéseire és energiáira, ami azt jelenti, hogy a valóságunkban megfigyelt kvantumtereket nem konformális mező írja le. elméletek. 

Maldacena AdS/CFT levelezése azt feltételezi, hogy ez a két elmélet ugyanazon fizikai jelenségek két különböző leírását adja. Az általa javasolt univerzumban az AdS egy tér-idő régió, amely hologramként jelenik meg a CFT-ből, a holografikus univerzum gravitációmentes határából. Valójában a 3D AdS rendelkezik gravitációval, és negatívan ívelt (képzeljünk el egy nyereg alakot), ami lehetővé teszi, hogy legyen határa – a 2D CFT, amely nem tartalmazza a gravitációt. 

Az alsó dimenziós határ az ún. „holografikus elv” vagy kettősség, amely kétféleképpen látja ugyanazt a rendszert – akárcsak egy hologramban, ahol az összes 3D információ egy 2D felületen van tárolva. . Mivel a CFT-nek eggyel kevesebb dimenziója van, mint az AdS-térnek, egy 2D-s henger 3D-s felületeként képzelheti el, ahol a felületen játszó kvantummechanika a tömb összes információját tartalmazza. És amint megtörténik, a határvonalban lévő kvantumösszefonódás az, ami a tér-idő geometriát nagyrészt előidézi. 

1998 januárjában Juan Maldacena otthonának nappalijában, a Harvard Egyetem közelében

Egy hosszú munkanap után Ön (Juan Maldacena) érkezzen haza, és találja meg kétéves kislányát a nappaliban, játékaival körülvéve – mindennapi tárgyak miniatűr változataival. Nemrég publikált egy tanulmányt arról, hogy bizonyos tér-idő geometriák ("játékuniverzumok") bizonyos megfeleléseket mutathatnak a gravitáció nélküli kvantumelmélet egy típusával (pontosabban konformális térelméletként, CFT néven). És ahogy a lánya játékai a valóság egy sokkal könnyebben kezelhető változatát képviselik, univerzumunk leegyszerűsített változatai lényegesen megközelíthetőbbé teszik a tér-idő eredetének megértésének problémáját.

Szenvedélyesen szereti ezt a gyönyörű szimmetriát, és elkezdi magyarázni a lányának, hogy a játékai olyanok, mint az anti-de Sitter tér (AdS) – egy többdimenziós tér-idő gravitációval, amelyet a húrelméleteken alapuló kvantumgravitációs elméletekben használnak. Valójában az AdS a leggyakrabban használt alternatív tér-idő geometria ennek a kérdésnek a tanulmányozására, mióta felfedezte az AdS/CFT megfelelést (lásd a fenti dobozt). 

Ha elemezzük ezt a kettősséget egy sajátos tér-idő geometria (könnyebben kezelhető, mint a tényleges univerzumunk) és a kvantummechanika között, megfelelő kiindulási pontunk van a fizika legalapvetőbb kérdésének megválaszolásához: miből áll végül a tér-idő?

Megdöbbent gyermeke nézi, ahogy elmagyarázza, hogy bár egy AdS-univerzum negatívan ívelt, és ezért önmagában összeomlik – ellentétben a mi pozitívan ívelt és táguló univerzumunkkal – ezek az egyszerűsített univerzumok óriási segítséget jelenthetnek a kvantumösszefonódás mögötti fizika tanulmányozásában. tér-idő kötés. „A kihívást jelentő problémák megoldása sokkal könnyebb, ha nem túl nagy kihívást jelentő kis részekre oszthatod őket” – jelenti ki ünnepélyesen. 

Ennek ellenére még mindig van egy hatalmas koncepcionális akadály: a kvantumfizika matematikája három dimenzióban működik, míg a tér-idő négy dimenziót jelent. Szerencsére a lányának nem kell túl aggódnia, mivel egy másik teoretikus már foglalkozik az esettel. 

1994, Gerard 't Hooft az Utrechti Egyetem előadótermében, Hollandiában

Te (Gerard 't Hooft). A holografikus elv, amelyet arra fejlesztettek ki, hogy megoldást találjon arra, hogy mi történik, amikor a gravitáció, a kvantummechanika és a termodinamika törvényei valóban ütköznek a fekete lyukak eseményhorizontjában, és azt sugallja, hogy a 4D-s téridőt a kvantummechanika által kifejezett 3D-s felületre lehet vetíteni. Ahogyan a TV-készüléken a pixelek 2D-s tömbje egy 3D-s képet képvisel, a tér-idő matematikailag leírható ezzel a „hologrammal” eggyel kevesebb dimenzióban.

 A holografikus elv azt sugallja, hogy a 3D-s teret olyan mezők fűzhetik össze, amelyek megfelelő struktúrával egy további negyedik dimenziót generálnak, ami tér-időt eredményez. Az alacsonyabb dimenziós hologram (3D-s kvantumleírás) határként szolgálna a 4D tömegtérhez, amely ezen a határon való összefonódásnak köszönhetően jött létre (1. ábra). Ahogy az amerikai teoretikus Ted Jacobson Később, 1995-ben megerősítették, a nagyobb összefonódás azt jelentené, hogy a hologram egyes részei szorosabban kapcsolódnak egymáshoz, ami megnehezíti a tér-idő szövet deformálását, és Einstein értelmezése szerint gyengébb gravitációhoz vezet. 

A holografikus elv illusztrációja

„De mi történne, ha matematikailag kiszednénk ebből a kvantummechanikai leírásból az általunk „hologramnak” nevezett összefonódást? – kérdezed retorikusan tanítványaidat. „Nos, azt tapasztaljuk, hogy a tér-idő kettéválik. Ami azt illeti, ha megszüntetjük az összes összefonódást, nem maradunk tér-idő nélkül. 

Úgy tűnik, hogy a diákjai nincsenek meggyőződve, ezért úgy dönt, hogy egy kicsit tovább megy, bemutatva az összefonódás entrópia fogalmát. Ez a két rendszer közötti összefonódás mértékének mérése, és a teoretikusok képesek voltak közvetlenül összefüggésbe hozni a tömb felületével, és megállapították, hogy ez arányos az összefonódás mértékével. 

De ahhoz, hogy ezt a kapcsolatot létrehozhassuk, azt mondod, hogy figyelembe kell vennünk az összefonódások folytonosságát, magunk mögött hagyva a diszkrét kapcsolatok gondolatát. Ha ezt tesszük, és hagyjuk, hogy a hologram összefonódása nullára csökkenjen, akkor a nagy terület (ahol a tér-idő él) is eltűnik, ahogy az történne, ha levesszük a szálakat egy ruhadarabról (2. ábra). 

Szünetet tartasz a drámai hatás érdekében, egyenként találkozol a legbuzgóbb tanítványaid szemével, mielőtt megkérdeznéd: „Nem egy erős érv-e ez amellett, hogy a tér-idő valóban alapvetően kvantummechanikus, mivel a tér különböző részei közötti összefonódás tartja össze. a hologram?”

25. december 2021-én Clara Aldegunde családi otthona étkezőjében

„Végre egy jól megérdemelt pihenés” – gondolom a családi karácsonyi vacsora kellős közepén, amikor meghallom, hogy apám úgy írja le a cikkemet, hogy „valamilyen kölcsönhatás részecskék között, amelyek, ki tudja, hogyan alkotnak teret és időt”. Hirtelen úgy érzem, meg kell értetnem az egész családommal, milyen létfontosságú ez a hipotézis a modern fizika számára. Szenvedélyemtől és a közelmúltban felhalmozott tudásomtól hajtva úgy döntök, hogy még egyszer elmagyarázom nekik ezeket az ötleteket a kvantumbit vagy qubit fogalmának bevezetésével.

Elméleti előrejelzés arról, hogy mi történne, ha a hologram különböző részei közötti összefonódást megszüntetnék

A qubit két (vagy több) lehetséges állapotú kvantumrendszer. Míg a klasszikus bitek 0 vagy 1 értéket vehetnek fel, a qubitek (amelyeket például a kvantumrészecske spinje jellemez) kvantumtulajdonságokkal rendelkeznek, és az állapotok szuperpozíciójában létezhetnek. És ha ezek a qubitek összegabalyodnak, az egyik állapotának ismerete azt jelentené, hogy ismerjük a másik állapotát, ez a fogalom, amely könnyen kiterjeszthető tetszőleges számú qubit gyűjteményére. 

Minden qubit összefonódása a szomszédjával egy teljesen összegabalyodott 2D hálózatot eredményezne, és két ilyen hálózat összefonódása 3D geometriát eredményezne. Aztán rájövök, hogy ez 't Hooft ötleteihez kapcsolódik, mivel az összegabalyodott qubitek, amelyek még egy dimenziót hoznak létre azon dimenziók számán túl, amelyekben előfordulnak, megmagyarázzák a tömeg és a holografikus elv által bevezetett határok létezését.

„De ha a hologram két távoli pontja összefonódik, hogy a tér-idő tömeget képezze közöttük, és az információ azonnal egyik kvantumrészecskéből a másikba kerül, ez nem azt jelentené, hogy túllépjük a fénysebességet?” – kérdezi a nagynéném, aki örömömre követi a magyarázatomat. 

Valójában ezt a fogalmi problémát meg lehet oldani azzal az érveléssel, hogy az összegabalyodott részecskéknek nem kell igazán lefedniük az őket elválasztó teret. A fénysebesség még mindig lehet fizikai határ, mindaddig, amíg megértjük, hogy az összefonódás nem tér-időben történik, hanem tér-időt hoz létre. Ahogy a kőzet vagy a narancs is atomokból áll, de nem mutatják az atomfizika tulajdonságait, úgy a teret alkotó elemeknek sem kell térbelinek lenniük, hanem megfelelő módon kombinálva térbeli tulajdonságokkal rendelkeznek.

A nagynénémen kívül a családom többsége zavartnak tűnik, és nem nyűgözi le a kinyilatkoztatásom. De rájövök, hogy ez a megbeszélés több gondolatot is tisztázott a fejemben, ahogy felvillant bennem, hogyan vált a kvantummechanikából olyan geometriává, amely most a tér-időhöz hasonlítható. 

Az ünnepek alatt vágyom arra, hogy visszatérjek a tér-idő eredetének feltárására irányuló kutatásaimhoz. Szünetet tartok a családi ünnepségekben, és keresek egy csendes szobát, ahol a Stanford Egyetem professzorára, Monika Schleier-Smithre gondolok, akinek a csapata a laboratóriumukban nagyon összefonódott kvantumrendszerek visszafejtésén dolgozik, hátha felbukkan valamiféle téridő. . Azon töprengek, hogy 2017-ben a Brandeis Egyetem fizikusa, Brian Swingle hogyan jutott arra a következtetésre, hogy „az összefonódásból felépülő megfelelő tulajdonságokkal rendelkező geometriának engedelmeskednie kell a mozgás gravitációs egyenleteinek” (Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 9 345).

2015, Monika Schleier-Smith válaszol Brian Swingle e-mailjére a Stanford Egyetemen, az Egyesült Államokban

"Igen, Swingle professzor, meg tudom fordítani az időt a laboromban"Monika Schleier-Smith) válaszolva a nagyon konkrét kérdésre Brian Swingle. Laboratóriumában az atomok közötti összefonódás olyan pontos szabályozásán dolgozik, hogy lehetségessé váljon kölcsönhatásaik megfordítása, abban a reményben, hogy kísérleti úton tér-időt tud létrehozni a laboratóriumában.

Az elméleti CFT-modellek gyakran túl bonyolultak ahhoz, hogy a meglévő matematikai eszközökkel kezeljék őket, ezért a gravitációs (AdS) kettősük laboratóriumi keresése a jobb megoldás lehet, ami az elméletileg vizsgált rendszereknél egyszerűbb rendszerek felfedezését vonhatja maga után. 

Ahhoz, hogy kísérletileg tesztelhessük a tér-idő eredetének hipotézisét, úgy döntünk, hogy fordítva kezeljük a problémát. Ahelyett, hogy a mi univerzumunkból indulna ki, és kvantumszámításokkal próbálná megmagyarázni, azt tanulmányozza, hogy a kvantumösszefonódás szabályozása hogyan hozhat létre tér-idő geometriai analógokat, amelyek kielégítik az Einstein-féle általános relativitáselmélet egyenleteit.

A kívánt összefonódási geometria egy faszerű szerkezetet alkot, ahol minden egyes összefonódott atompár egy másik párral van összefonva. Az ötlet az, hogy az ilyen egyéni, alacsony szintű összefonódás egy teljesen összegabalyodott rendszerré épül fel. Az ilyen típusú különféle struktúrák összekapcsolása tér-idő tömeget eredményez, köszönhetően a CFT felület különböző részei közötti kapcsolati körnek.

Ennek a feltörekvő tér-időnek a laboratóriumi megfigyelésének kulcsa az, hogy az atomokat fénnyel csapdába ejtjük, hogy összegabalyodjanak, majd mágneses mezők segítségével irányítsuk őket. Ennek elérése érdekében a laboratórium tele van tükrökkel, száloptikával és lencsékkel egy vákuumkamra körül, amely rubídium atomokat tartalmaz, nulla kelvin fölé hűtve. Az összefonódást ezután speciálisan beállított lézerrel és mágneses mezőkkel szabályozzák, lehetővé téve annak kiválasztását, hogy mely atomok keveredjenek egymással.

Úgy tűnik, hogy ez az elrendezés holográfiát hoz létre a laboratóriumban – megfordíthatja az időt a kvantumskálán. Felismeri ennek a felfedezésnek a hatalmasságát. Kísérleti támogatást nyújt majd Swingle elméleti munkájához, és ami a legfontosabb, lehetővé teszi a tudományos közösség számára, hogy tesztelje a kvantummechanika és a gravitáció közötti összefüggéseket, egy lépéssel közelebb hozva minket a modern fizika egységesítéséhez.

9. január 2022., 23:00 Clara Aldegunde az Imperial College Londonban, az Egyesült Királyságban

Majdnem két hónapnyi kutatás, felfedezés és tanulás után végre beküldtem a cikkemet. A munka befejezése olyan kérdésekre adott választ, amelyekre nem is gondoltam. Ennél is fontosabb, hogy több száz kérdés maradt bennem.

Ez a szál, amelyet követek, a kvantumgravitáció és a mindenek elmélete felé vezet, amely a fizikusok végső célja? Vagyis képes lenne-e ez a kvantummodell egyetlen magyarázat alatt egyesíteni az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát, így egyetlen elmélet születik, amely képes leírni az egész univerzumunkat? 

Ez a szál, amelyet követek, a kvantumgravitáció és a mindenek elmélete felé vezet bennünket?

A tudományos közösség határozottan támogatja ezt az elképzelést, és világszerte sok fizikus dolgozik jelenleg is ezen, és határozottan várják az egyesülési elméletre vonatkozó utalásokat. Ahogy a közelmúltban elkészült dolgozatomban írom, az összefonódás geometriai szerkezetként való megértése lehetővé tenné, hogy összehasonlítsuk a gravitációval, és ellenőrizzük az Einstein-féle relativisztikus egyenletekkel való megfelelést, ezzel megoldva a modern fizika egyik legnagyobb nehézségét.

Mindazonáltal az a benyomásom maradt, hogy túl sok feltevést kell tennem ahhoz, hogy a kvantumösszefonódást a tér-idő szövetének kialakulásához kapcsoljam. Mit hiányolok, és mire kell összpontosítanom kutatói pályafutásom megkezdésekor? 

Ahogy én látom, az első megoldandó probléma az lenne, hogy az összefonódást a GR diszkrét tenzormetrika kontinuum változataként írjuk le, amely tartalmazza a tér-idő geometriai szerkezetére vonatkozó összes információt. Ha ez megtörtént, az Einstein-egyenletek levezethetők erre a tér-idő modellre, megmagyarázva, hogyan keletkezik a gravitáció az egyszerűsített AdS-tér összefonódásából. A másik kulcsprobléma az AdS-univerzummal kapcsolatban az, hogy összeomló geometriája nem hasonlít a táguló univerzumunkhoz, és számos módosítást kell végrehajtani, hogy ezeket az eredményeket a valóságunkra tágítsuk. 

A nyitott kérdések és aggályok ellenére ez a játékuniverzum létfontosságú elméleti betekintést és bizonyos előrejelzések készítésének képességét is biztosította; például a mennyiségek és a területek ugyanúgy skálázódnak az AdS-ben és a mi univerzumunkban.

Mit tehetünk még az összefonódás és a tér-idő közötti kapcsolat megvilágítására? Az egyik ötlet az lenne, hogy bonyolultabb tér-idő struktúrákat vizsgáljunk matematikailag (tenzorhálózatokkal, amelyek például fekete lyukakat reprezentálnak), vagy kísérletileg (mivel Schleier-Smith eddig csak egyszerű tér-idő struktúrákat hozott létre). 

Emlékszem Swingle cikkének zárónyilatkozatára: „Érdekes módon [a fekete lyuk] belseje még sokáig növekszik azután is, hogy az összes összefonódási entrópia kiegyenlítődik, ami egy olyan megfigyelés, amely azt sugallja, hogy „az összegabalyodás nem elég”.

Miután emlékeztettem magam mindarra, amit tanultam, nem tehetek róla, de rendkívül elégedettnek érzem magam. Hagytam, hogy elvigyen az alvás, megelégedve azzal a tudattal, hogy a dolgozatom befejezése nem jelent mást, mint az utam kezdetét, hogy leleplezzem, hogyan köti össze az univerzum a tér-időt. 

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa