Para penyelidik telah menemui jambatan yang berpotensi antara relativiti umum dan mekanik kuantum - dua teori fizikal yang unggul - dan ini dapat menyebabkan ahli fizik memikirkan semula sifat ruang dan masa.
Teori relativiti umum Albert Einstein menggambarkan graviti sebagai sifat geometri ruang dan masa. Semakin besar objek, semakin banyak penyelewengan ruang-waktu dan distorsi ini dirasakan sebagai graviti.
Pada tahun 1970-an, ahli fizik Stephen Hawking dan Jacob Beckenstein menyatakan hubungan antara luas permukaan lubang hitam dan struktur kuantum mikroskopiknya, yang menentukan entropi mereka. Ini menandakan kesedaran pertama bahawa terdapat hubungan antara relativiti umum dan mekanik kuantum, lapor vnauke.in.ua
Kurang dari tiga dekad kemudian, ahli fizik teori Juan Maldacena melihat hubungan lain antara graviti dan dunia kuantum. Hubungan ini telah membawa kepada penciptaan model yang menunjukkan bahawa ruang-waktu dapat dibuat atau dimusnahkan dengan memvariasikan jumlah keterlibatan antara berbagai permukaan permukaan objek.
Dengan kata lain, ini bermaksud bahawa ruang-waktu itu sendiri, paling tidak seperti yang ditentukan dalam model-model, adalah produk yang saling terkait antara objek.
Untuk lebih meneroka pemikiran ini, Chungjun Cao dan Sean Carroll dari California Institute of Technology (CalTech) memutuskan untuk melihat apakah mereka benar-benar dapat memperoleh sifat dinamik graviti (seperti yang diketahui dari relativiti umum) dengan menggunakan struktur di mana jarak masa muncul dari kuantum ikatan. Penyelidikan mereka baru-baru ini diterbitkan di arXiv.
Dengan menggunakan konsep matematik abstrak yang disebut ruang Hilbert, Cao dan Carroll dapat menemui persamaan antara persamaan yang mengatur keterlibatan kuantum dan persamaan relativiti umum Einstein. Ini mengesahkan idea bahawa jarak masa dan graviti timbul dari keterikatan.
"Salah satu yang paling jelas adalah untuk menguji apakah simetri relativiti dipulihkan dalam struktur ini, khususnya idea bahawa undang-undang fizik tidak bergantung pada seberapa cepat anda bergerak melalui ruang angkasa," kata Carroll.
Video promosi:
Teori segalanya
Hari ini, hampir semua yang kita ketahui mengenai aspek fizikal alam semesta kita dapat dijelaskan oleh relativiti am atau mekanik kuantum. Yang pertama melakukan tugas yang hebat untuk menjelaskan aktiviti pada skala yang sangat besar, seperti planet atau galaksi, sementara yang terakhir membantu kita memahami skala yang sangat kecil, seperti atom dan zarah subatom.
Walau bagaimanapun, kedua-dua teori itu kelihatan tidak sesuai antara satu sama lain. Ini mendorong ahli fizik mencari "teori segalanya" yang sukar difahami - satu struktur yang akan menjelaskan semuanya, termasuk sifat ruang dan masa.
Oleh kerana graviti dan ruang-waktu adalah bahagian penting dari "segala-galanya," Carroll mengatakan bahawa dia percaya bahawa penyelidikan yang dia dan Cao telah lakukan dapat membantu mencari teori yang menyatukan relativiti umum dan mekanik kuantum.
"Penyelidikan kami belum membincangkan kekuatan alam yang lain, jadi kami masih jauh dari 'membuat teori segalanya,'" katanya.
Namun, jika kita dapat menemui teori seperti itu, ia dapat membantu kita menjawab beberapa persoalan terbesar yang dihadapi para saintis sekarang ini. Kita akhirnya dapat memahami hakikat sebenar bahan gelap, tenaga gelap, lubang hitam dan objek ruang misteri yang lain.
Sudah, para penyelidik memperoleh pandangan tentang kemampuan dunia kuantum untuk meningkatkan sistem pengkomputeran kita secara radikal, dan teori segala sesuatu berpotensi mempercepat prosesnya dengan mengungkapkan perspektif baru pada dunia yang masih banyak keliru.
