A física quântica é um assunto fascinante, mas complicado de entender, e uma das coisas que mais assusta os estudantes de física é o conceito de emaranhamento. (Na realidade, as partículas estão em vários estados - girando em várias direções, por exemplo - e só pode ser dito que estão em um estado ou outro quando são medidas.)
"Ação assustadora à distância" é como Albert Einstein teria se referido a ela. Aqui está uma novidade: Julian Sonner, pesquisador sênior de pós-doutorado no Massachusetts Institute of Technology, liderou uma pesquisa mostrando que, quando dois desses quarks são criados, a teoria das cordas cria um buraco de minhoca que liga os quarks.
Segundo o MIT, isso poderia ajudar os pesquisadores a entender melhor a ligação entre a gravidade (que ocorre em grande escala) e a mecânica quântica (que ocorre em uma escala muito pequena). Como o MIT coloca, até agora tem sido muito difícil para os físicos "explicar a gravidade em termos da mecânica quântica", dando origem a uma preocupação de apresentar uma única teoria unificadora para o universo. Ainda não temos sorte, mas muitas pessoas acreditam que ela existe.
"Há algumas questões difíceis sobre a gravidade quântica que ainda não entendemos e estamos batendo de cabeça contra esses problemas há muito tempo", afirmou Sonner. "Precisamos encontrar os caminhos certos para entender essas perguntas."
O emaranhamento quântico soa tão estranho à nossa experiência porque parece exceder a velocidade da luz, o que viola a relatividade geral de Einstein. (O limite de velocidade ainda está sendo testado, é claro, e é por isso que os cientistas ficaram tão excitados quando parecia que as partículas estavam se movendo mais rápido que a luz em um experimento de 2011 que depois foi desmascarado devido a um sensor defeituoso.)
Enfim, foi assim que a nova pesquisa prosseguiu:
- Sonner examinou o trabalho de Juan Maldacena, do Instituto de Estudos Avançados, e Leonard Susskind, da Universidade de Stanford. Os físicos estavam observando como se comportariam os buracos negros entrelaçados. “Quando os buracos negros foram enredados e depois separados, os teóricos descobriram que o que emergia era um buraco de minhoca - um túnel no espaço-tempo que se acredita ser mantido unido pela gravidade. A idéia parecia sugerir que, no caso de buracos de minhoca, a gravidade emerge do fenômeno mais fundamental dos buracos negros emaranhados ”, afirmou o MIT.
- Sonner então começou a criar quarks para ver se ele podia assistir o que acontece quando dois estão entrelaçados um com o outro. Usando um campo elétrico, ele conseguiu capturar pares de partículas que saíam de um ambiente de vácuo com algumas partículas "transitórias" nele.
- Depois de capturar as partículas, ele as mapeou em termos de espaço-tempo (espaço quadridimensional). Nota: acredita-se que a gravidade seja a quinta dimensão, pois pode dobrar o espaço-tempo, como você pode ver nessas imagens de galáxias abaixo.
- Sonner então tentou descobrir o que aconteceria na quinta dimensão quando os quarks fossem entrelaçados na quarta dimensão, usando um conceito de teoria das cordas chamado dualidade holográfica. “Embora um holograma seja um objeto bidimensional, ele contém todas as informações necessárias para representar uma visão tridimensional. Essencialmente, a dualidade holográfica é uma maneira de derivar uma dimensão mais complexa da próxima dimensão mais baixa ”, afirmou o MIT.
- E foi sob a dualidade holográfica que Sonner descobriu que um buraco de minhoca seria criado. A implicação é que a gravidadeem sipode sair do emaranhado dessas partículas e que a curvatura que vemos no universo também se deve ao emaranhamento.
"É a representação mais básica ainda que temos onde o emaranhado dá origem a algum tipo de geometria", afirmou Sonner. “O que acontece se um pouco desse emaranhado se perder e o que acontece com a geometria? Existem muitas estradas que podem ser percorridas e, nesse sentido, esse trabalho pode ser muito útil. ”
Você pode visualizar a pesquisa em Cartas de Revisão Física.
Fonte: Instituto de Tecnologia de Massachusetts
