Вчені з'ясували, що червоточини в просторі-часу безпосередньо пов'язані з явищем квантової заплутаності
Червоточини в просторово-часовому континуумі напевно добре відомі нашим читачам з науково-фантастичних творів, у яких вони представляють собою прекрасний метод здійснення швидких переміщень між різними частинами Всесвіту. Більш того, поняття червоточин досить добре описано в просторово-часової теорії, де вони називаються мостами Ейнштейна-Розена, що представляють собою деформації просторово-часового континууму. Але крім червоточин в природі існує ще одне родинне явище квантової заплутаності, і група вчених-фізиків з Вашингтонського університету та університету Стоні-Греек в Нью-Йорку вважає, що ці два явища, червоточини і квантова заплутаність, нерозривно пов'язані один з одним.
Квантова заплутаність є одним з самих таємничих явищ, що спостерігаються в навколишньому світі, яке Альберт Ейнштейн називав "примарним взаємодією на відстані". Це явище виникає, коли пару частинок або груп частинок піддають певних дій, після чого вони починають діяти як єдине ціле. Зміна стану одного з заплутаних на квантовому рівні об'єктів моментально викликає синхронне зміна стану другого об'єкта, який може знаходитися на відстані декількох нанометрів від першого або ж перебувати на іншому краю Всесвіту. Крім цього заплутати на квантовому рівні можна практично будь-які об'єкти, починаючи від самих крихітних частинок і закінчуючи чорними дірами, що володіють масами і розмірами, у багато разів перевершують масу і розміри Сонця.
Теоретичні дослідження, проведені групою вчених, торкнулися саме останнього випадку, випадку заплутування на квантовому рівні двох чорних дір. Якщо не вдаватися у математичні нетрі теорій, то можна стверджувати, що ці дві чорні діри будуть пов'язані між собою досить великий червоточиною в просторі-часу, через яку об'єднується квантовий стан цих двох об'єктів. Із-за особливостей чорних дір, які поглинають всю матерію і випромінювання, потрапляють в зону їх гравітаційної пастки, такі червоточини неможливо використовувати ні для переміщень по Всесвіту, ні для передачі інформації між двома точками. Хоча, може бути, в далекому майбутньому люди знайдуть спосіб подолання горизонтів подій чорних дір, що дасть їм можливість проникати в область "заплутаних" чорних дір, переміщатися по зв'язує їх червоточинам і знову повертатися в звичайний світ.
Можна сказати, що дана робота демонструє еквівалентність явищ з області квантової механіки з деякими фізичними явищами, що відбуваються в звичайному світі. "Ці два класи процесів описуються двома різними математичними апаратами" - розповідає Андреас Карч (Andreas Karch), професор фізики з Вашингтонського університету, - "Тим не менше, ці явища, квантова заплутаність і червоточини простору-часу, є по суті одним і тим же фізичним процесом. Знання цього факту дозволить нам у майбутньому розробити нові технології та інструменти, завдяки яким люди зможуть змусити ці обидва явища працювати на користь собі і дадуть людям можливість заглянути туди, куди неможливо дістатися будь-якими іншими способами".
"У своїх дослідженнях ми не винайшли і не відкрили нічого нового. Всі використані нами вихідні дані і фізичні закони відомі людям мінімум протягом 15 років. Ми лише по-новому подивились на два різних явища, знайшли масу їх схожих рис і зробили висновки про їх майже повної тотожності" - саме так Андреас Карч завершив статтю, опубліковану не так давно в журналі Physical Review Letters.