Ғалымдар гравитация пен кванттық ақпарат арасында байланыс барын анықтады
Ғалымдар гравитация пен кванттық ақпарат арасында байланыс барын анықтады
1 сағат бұрын 33 Материалды көшіріп басқанда islam.kz сайтына гиперсілтеме берілуі міндетті

Физиктер гравитацияны табиғаттың негізгі ерекшелігі деген қалыптасқан ұғымға бұрыннан күмәнмен қарайтын немесе табиғатқа тән құбылыс деп атауға асықпайтын, керісінше – терең кванттық процестен пайда болатын «жанама әсер» ретінде қабылдауға бейім тұратын. Бұл жайында islam.kz порталы Physical Review Letters мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Таяудағы зерттеу кеңістік-уақыттың қисаюын кванттық ақпарат заңдарымен байланыстыра отырып, бұл гипотезаны қатаң математикалық дәлелдермен нығайтты. Негізінде бұл гипотеза еннді ғана пайда болып отырған жоқ: 1995 жылы Тед Жейкобсон есімді физик әйгілі Эйнштейннің гравитацияны кеңістік-уақыт қисығы арқылы сипаттайтын теңдеулерін термодинамикадан - жылу мен энтропия туралы ғылымнан шығаруға болатынын көрсетті. Бұл гравитация көптеген молекулалардан тұратын газдың мінез-құлқы сияқты статистикалық заңдарға бағынады дегенді білдіреді. Содан бері физиктер осы ұқсастықтың артында қандай құбылыс тұрғанын түсінуге тырысты. Осы жолғы зерттеу авторлары - Лейпциг университетінен Альберт Мух пен Филипп Дорау - классикалық термодинамиканы одан ары жалғастырып, кванттық салыстырмалы энтропия ұғымын пайдаланды. Бұл ұғым екі кванттық жағдайдың немесе халдың бір-бірінен қаншалықты ерекшеленетінін көрсететін нақты математикалық шама. «Біз «көкжиекте» есептелген бұл шаманың - ешқандай ақпарат кіре алмайтын кеңістік-уақыт шекарасында - осы көкжиек арқылы өтетін энергияға тең екенін көрсетеміз», - деп түсіндіреді Альберт Мух. Энтропия (Энтропия — тек физикалық құбылысты сипаттайтын термин ғана емес, сонымен қатар, әлемді басқааратын негізгі принцип. Бұл ұғым хаостың немесе қандай да бір жүйедегі белгісіздік шамасы немесе деңгейі – ред.) мен көкжиек алаңы арасындағы белгілі байланыспен (Бекенштейн мен Хокингтің алғаш сипаттаған әсері) үйлесімде бұл тікелей квант материясының кеңістік-уақытты қисайтатынын сипаттайтын теңдеулерге әкеледі. Түсінікті болу үшін: теңіз бетін елестетіңіз, ол ешқашан толық тыныш болмайды - бұл кванттық вакуумға, яғни, «бос» кеңістікке ұқсайды. Ал салыстырмалы энтропия осы бетпен өтетін толқынды фондық толқыннан қаншалықты жақсы ажыратуға болатынын көрсетеді. Осы жолғы бұл бағыттағы зерттеудің басты құндылығы - жаңа физикалық идеялардың пайда болуында емес - барлық негізгі ингредиенттер ғалымдарға ондаған жылдар бойы белгілі - бұрынғы пайымдаулардың интуиция мен ұқсастықтарға негізделгендігінде, ал осы жолы қатаң математикалық дәлел пайда болды. «Біздің қорытынды бұрынғы эвристикалық дәлелдерді ауыстыра отырып, математикалық тұрғыдан қатаң және нақты белгіленген шамаларды пайдаланады», - деп атап көрсетті сарапшылар. Оның айтуынша, бұл құбылыс кеңістік-уақыт пен гравитацияның неғұрлым іргелі кванттық ақпараттан туындауы мүмкін екенін растайды. Бұл жаңалықтың әзірге нақты қайда қолдануға болатыны белгісіз, десе де мұндай іргелі жұмыстар технологияны ондаған жылдан кейін жиі өзгертеді, мәселе, ұзақ уақыт бойы жай ғана теория күйінде болып келген салыстырмалық теориясынсыз бүгінде GPS жұмыс істеуі мүмкін емес.

Эйнштейннің жалпы салыстырмалы теориясы гравитацияны материя мен энергиядан туындаған кеңістік пен уақыттың қисықтығы ретінде сипаттайды. Кванттық теория, керісінше, микроскопиялық әлемді сипаттайды. Осы екі саланы біріктіру - физикадағы ең күрделі қиындықтардың бірі болып келді.

0 пікір
Мұрағат