La physique quantique est un sujet fascinant mais compliqué à comprendre, et l'une des choses qui fait flipper les étudiants en physique est le concept de l'intrication. (En réalité, les particules sont dans plusieurs états - tournant dans plusieurs directions, par exemple - et ne peuvent être considérées comme étant dans un état ou un autre que lorsqu'elles sont mesurées.)
«Action fantasmagorique à distance», c'est ainsi qu'Albert Einstein l'aurait mentionné. Voici la nouveauté à ce sujet: Julian Sonner, chercheur postdoctoral principal au Massachusetts Institute of Technology, a mené des recherches montrant que lorsque deux de ces quarks sont créés, la théorie des cordes crée un trou de ver reliant les quarks.
Selon le MIT, cela pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre le lien entre la gravité (qui a lieu à grande échelle) et la mécanique quantique (qui a lieu à une très petite échelle). Comme le dit le MIT, jusqu'à présent, il a été très difficile pour les physiciens «d'expliquer la gravité en termes de mécanique quantique», ce qui a suscité la préoccupation de proposer une seule théorie unificatrice pour l'univers. Pas de chance pour le moment, mais beaucoup de gens croient qu'il existe.
"Il y a des questions difficiles de gravité quantique que nous ne comprenons toujours pas, et nous nous cognons la tête contre ces problèmes depuis longtemps", a déclaré Sonner. «Nous devons trouver les bonnes voies pour comprendre ces questions.»
L'intrication quantique semble si étrangère à notre expérience car elle semble dépasser la vitesse de la lumière, ce qui viole la relativité générale d'Einstein. (La limite de vitesse est toujours en cours de test, bien sûr, c'est pourquoi les scientifiques étaient si excités quand il est apparu que les particules se déplaçaient plus vite que la lumière dans une expérience de 2011 qui a ensuite été démystifiée en raison d'un capteur défectueux.)
Quoi qu'il en soit, c'est ainsi que la nouvelle recherche s'est déroulée:
- Sonner a examiné le travail de Juan Maldacena de l'Institute for Advanced Study et Leonard Susskind de l'Université de Stanford. Les physiciens étudiaient le comportement des trous noirs intriqués. «Lorsque les trous noirs ont été emmêlés, puis séparés, les théoriciens ont découvert que ce qui en est ressorti était un trou de ver - un tunnel à travers l'espace-temps qui serait maintenu par la gravité. L'idée semble suggérer que, dans le cas des trous de ver, la gravité émerge du phénomène plus fondamental des trous noirs enchevêtrés », a déclaré le MIT.
- Sonner s'est ensuite mis à créer des quarks pour voir s'il pouvait regarder ce qui se passe lorsque deux sont enchevêtrés. À l'aide d'un champ électrique, il a pu attraper des paires de particules sortant d'un environnement sous vide avec quelques particules «transitoires».
- Une fois qu'il a attrapé les particules, il les a cartographiées en termes d'espace-temps (espace à quatre dimensions). Remarque: la gravité est considérée comme la cinquième dimension car elle peut plier l'espace-temps, comme vous pouvez le voir sur ces images de galaxies ci-dessous.
- Sonner a ensuite tenté de comprendre ce qui se passerait dans la cinquième dimension lorsque les quarks étaient enchevêtrés dans la quatrième dimension, en utilisant un concept de théorie des cordes appelé dualité holographique. «Alors qu'un hologramme est un objet bidimensionnel, il contient toutes les informations nécessaires pour représenter une vue tridimensionnelle. Essentiellement, la dualité holographique est un moyen de dériver une dimension plus complexe de la dimension immédiatement inférieure », a déclaré le MIT.
- Et c'est sous la dualité holographique que Sonner a découvert qu'un trou de ver serait créé. L'implication est que la gravitélui-mêmepeut provenir de l'intrication de ces particules, et que la flexion que nous voyons dans l'univers serait également due à l'intrication.
"C'est la représentation la plus élémentaire à ce jour où l'intrication donne lieu à une sorte de géométrie", a déclaré Sonner. «Que se passe-t-il si une partie de cet enchevêtrement est perdu, et qu'arrive-t-il à la géométrie? Il existe de nombreuses routes qui peuvent être poursuivies, et en ce sens, ce travail peut s'avérer très utile. »
Vous pouvez consulter la recherche dans Physical Review Letters.
Source: Massachusetts Institute of Technology
