Структурата простор-време претставува затворени патишта во просторот (хоризонтално) и во времето (вертикално). Квантните честички патуваат преку „црвји дупки” назад во времето и се враќаат на истата локација во просторот и времето.
Научниците направија симулација за патувањето низ времето, со употреба на честички од светлината кои ја имаат улогата на квантни честички испратени далеку и потоа вратени во нивната оригинална простор-време локација.
Ова е голем чекор напред кон спојување на двете најнеспоиви теории во физиката.
Затоа што патувањето се до црната дупка за да провериме дали објектот кој го држиме ќе се искриви, скрши или ќе се врати назад заедно на необјаснив начин е нешто како трик, научниците решија да најдат точка на спојување меѓу општата релативност и квантната механика во лабораториски услови, и постигнаа успех.
Австралиските научници од Школата за математика и физика при Универзитетот во Квинсленд сакаа да ги затворат дупките во разликите кои постојат помеѓу двете најприфатени теории во физиката, што не е лесна задача: од една страна, ја имаме Ајнштајновата теорија за општата релативност, која го предвидува однесувањето на масивни предмети, како планети и галаксии, но од друга страна имаме нешто чии закони сосема се судираат со Ајнштајновата теорија – а тоа е Теоријата за квантната механика, која го опишува нашиот свет на молекурално ниво.
А токму тука нештата стануваат интересни: се уште немаме конкретна идеја за сите принципи на движењето и интеракцијата која ја потврдува оваа теорија. Природните закони за просторот и времето едноставно тука се кршат.
Честичките на светлината кои беа користени во истражувањето се познати како фотони, и во оваа студија на Универзитетот во Квинсленд тие беа замена за квантните честички со цел да се открие како тие се однесуваат додека се движат низ просторот и времето.
Тимот научници направи симулација на однесувањето на еден фотон кој патува назад низ времето преку „црвја дупка” и се среќава со самиот себе – остарен идентичен фотон.
– Користевме еден фотон за ова, но патувањето низ времето беше симулација со користење на втор фотон кој ќе ја одигра улогата на претходна инкарнација на фотон кој патува низ времето, рече Тим Ралф, професор по квантна физика.
Откритието беше објавено во списанието „Нејчр Комјуникејшн” и доби поддршка од клучните институции за квантна физика во земјата.
Некои од најголемите примери зошто двата пристапи не можат да се помират се однесува на т.н. повторување простор-време. Ајнштајн тврди дека можете да патувате назад низ времето и да се вратите на почетната точка во просторот и времето. Ова претставува проблем вообичаено познат како „парадоксот на дедо и баба”, кој беше објаснет од Курт Гоидел во 1948 година.
– Ако треба да тргнете на пат низ времето назад и сакате да спречите дедо ви и баба ви да се сретнат, а со тоа да го спречите сопственото раѓање, класичните закони на физиката ќе спречат да бидете родени, заклучи Гоидел.
Но, Тим Ралф размислувајќи за ова во 1991 година сфатил дека таквата ситуација може да биде избегната со користење на флексибилните закони на квантната механика.
– Својствата на квантните честички се нејасни или неизвесни за да се почне со нив, па затоа тоа им дава доволно простор за движење за да се избегнат неконзистентни ситуации при патување низ времето, вели тој.
Се уште постојат начини во кои науката не ги тестирала точките на доближување меѓу општата релативност и квантната механика – како кога релативноста се тестира под екстремни услови, каде нејзините закони изгледа дека се накривуваат, исто како во близина на хоризонтот на црната дупка.
Но, затоа што не е лесно да се пристапи на еден, научниците од Универзитетот во Квинсленд беа предизвикани со теститрање на овие точки на конвергенција на фотоните.
– Нашата студија дава увид каде и како природата може различно да се однесува од она што го предвидуваат теориите, рече професор Ралф.
