SEGWI
Waħda mill-akbar sfidi tal-Fiżika moderna hija li ssib teorija waħda jew 'unifikata' li tista' tiddeskrivi l-liġijiet kollha tan-natura f'qafas wieħed. Waħda li tgħaqqad iż-żewġ teoriji kbar (u irrikonċiljabbli) li, illum, ix-xjenzati jużaw biex jifhmu r-realtà: ir-Relattività Ġenerali ta’ Einstein, li tiddeskrivi l-Univers fuq skala kbira; u Quantum Mechanics, li jiddeskrivu d-dinja tagħna fil-livell atomiku. Ir-raġuni għaliex dawn iż-żewġ teoriji ta 'suċċess jaqblu flimkien tikkostitwixxi wieħed mill-akbar misteri li tiffaċċja x-Xjenza.
Jekk tiġi kkonfermata, din it-teorija tal-‘inċiżjoni quantum’ se tinkludi kemm deskrizzjoni makroskopika kif ukoll mikroskopika tar-realtà, u tagħna tagħti wkoll viżjoni profonda ta’ fenomeni li llum huma inaċċessibbli bħal toqob suwed jew il-mument li fih ħoloq l-Univers.
Imma kif tikseb dan? Għal kważi seklu, diversi ġenerazzjonijiet ta’ fiżiċi ppruvaw, mingħajr suċċess, jifhmu għaliex il-liġijiet li jiggvernaw fil-qasam taż-żgħir ħafna ma ‘jaħdmux’ fid-dinja makroskopika ta’ madwarna, u viċi versa. Issa, tim ta’ riċerkaturi mill-Università tat-Teknoloġija ta’ Chalmers fl-Isvezja, flimkien mal-MIT Amerikan, ippubblikaw artiklu f’‘Nature Communications’ li fih jissuġġerixxu li l-gravità, il-forza li ddominat l-Univers, tqum fuq skala kbira. fil-fatt mid-dinja quantum. Biex jaslu għal din il-konklużjoni straordinarja, ir-riċerkaturi daru għall-matematika avvanzata u l-hekk imsejjaħ 'prinċipju olografiku'.
“L-isforzi tagħna biex nifhmu l-għajnejn tan-natura,” jispjega Daniel Persson, ko-awtur tal-istudju, “u l-lingwa li biha huma miktuba dawn il-liġijiet huma l-matematika. Meta nfittxu tweġibiet għal mistoqsijiet fil-fiżika, ħafna drabi jwassluna għal skoperti ġodda fil-matematika wkoll. "Din l-interazzjoni hija partikolarment prominenti fit-tfittxija għall-gravità kwantistika, fejn huwa estremament diffiċli li jsiru esperimenti."
Eżempju ta 'fenomenu li jeħtieġ dan it-tip ta' deskrizzjoni unifikata tat-toqob suwed tiegħu. Toqba sewda tifforma meta stilla tqila biżżejjed tiġġarraf taħt il-forza gravitazzjonali tagħha stess, sabiex il-massa kollha tagħha tkun ikkonċentrata f'volum estremament żgħir. Id-deskrizzjoni tal-mekkanika kwantistika tat-toqob suwed għadha fil-bidu tagħha, iżda tinvolvi matematika avvanzata spettakolari.
F’dan il-każ tat-teorija unifikata, spjegat minn Robert Berman, l-ewwel firmatarju tal-artiklu, “l-isfida hija li tiddeskrivi kif il-mewġa tal-gravità ffurmat bħala fenomenu ‘emerġenti’. Hekk kif il-fenomeni ta’ kuljum, bħall-fluss ta’ likwidu, joħorġu mill-movimenti kaotiċi ta’ qtar individwali, irridu niddeskrivu kif il-gravità toħroġ mis-sistema mekkanika kwantistika fil-livell mikroskopiku.”
Minn din il-forma, ir-riċerkaturi wrew kif iż-żrar joħroġ minn sistema speċjali tal-Mekkanika Quantum, f'mudell issimplifikat bi żrar quantum imsejjaħ il-'prinċipju olografiku'.
"B'użu ta' tekniki matematiċi li kont diġà investigajt qabel," ikompli Berman, "irnexxielna nifformulaw spjegazzjoni ta' kif tqum il-gravità permezz tal-prinċipju olografiku, b'mod aktar preċiż minn qabel."
L-artiklu l-ġdid jista 'joffri wkoll mod ġdid kif tittratta l-enerġija skura misterjuża. Fit-Teorija Ġenerali tar-Relattività ta' Einstein, il-gravità hija deskritta bħala fenomenu ġeometriku. Hekk kif sodda magħmula friska tgħawweġ taħt il-piż ta 'persuna, oġġetti tqal jistgħu jdawru l-ispazju-ħin, it-'drapp' li jagħmel l-Univers.
Iżda skond it-teorija ta 'Einstein, anke l-ispazju vojt, l-'istat vakwu' ta' l-Univers, għandu struttura ġeometrika rikka. Kieku kellna nersqu u nħarsu lejn dan il-vojt b'mikroskopju, naraw fluttwazzjonijiet jew mewġ mekkaniċi kwantistika ċkejkna, magħrufa bħala enerġija skura, l-enerġija misterjuża ffurmata li hija meqjusa responsabbli għall-espansjoni aċċellerata tal-Univers.
L-istudju jista 'jwassal għal fehim ġdid sober ta' kif joħorġu dawn il-mewġ mikroskopiku mekkaniku quantum, kif ukoll ir-relazzjoni bejn it-teorija tal-gravità ta 'Einstein u l-Mekkanika Quantum, xi ħaġa li x-xjenzati ilhom jippruvaw għal għexieren ta' snin.
“Dawn ir-riżultati - tikkonkludi Persson - jiftħu l-possibbiltà li jiġu ttestjati aspetti oħra tal-prinċipju olografiku, bħad-deskrizzjoni mikroskopika tat-toqob suwed. "Nittamaw ukoll li nkunu nistgħu nużaw dawn l-għarfien ġdid fil-futur biex nibdew triq ġdida fil-matematika."
