گرانش کوانتومی

گرانش کوانتومی می‌تواند علت و معلول را معکوس کند

گرانش کوانتومی شاخه‌ای از فیزیک است که به دنبال ترکیب نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین با مکانیک کوانتومی می‌باشد. یک آزمایش جدید نشان می‌دهد که گرانش کوانتومی می‌تواند علت و معلول را معکوس کند.

شاید در مورد گربه شرودینگر شنیده باشید، گربه‌ای درون جعبه که همزمان هم زنده است و هم مرده تا زمانی که در جعبه باز شده و وضعیت واقعی آن مشخص شود. حال زمان شردینگر را در ذهن داشته باشید، وضعیتی که در آن یک رویداد می‌تواند به طور همزمان علت و معلول رویدادی دیگر باشد.

چنین سناریویی ممکن است در هر نظریه‌ای از گرانش کوانتومی اجتناب‌نا‌پذیر باشد. گرانش کوانتومی شاخه‌ای از فیزیک است که به دنبال ترکیب نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین با مکانیک کوانتومی می‌باشد. در یک مقاله جدید، دانشمندان ترکیبی از این دو را با مجسم‌سازی کشتی‌های فضایی در نزدیکی یک سیاره عظیم که جرم سیاره باعث کند شدن زمان می‌شود، ایجاد کرده‌اند. آن‌ها نتیجه می‌گیرند که کشتی‌های فضایی خود را در وضعیتی می‌یابند که نسبت میان علت و معلول معکوس شده است: یک رویداد می‌تواند منجر به وقوع رویداد دیگری شود که قبل از آن اتفاق افتاده است.

ایگور پیکوفسکی، فیزیک‌دان مرکز مهندسی و علوم کوانتوم در مؤسسه فناوری استیونز در نیوجرسی، در این باره می‌گوید: می‌توان این نوع سناریو را در جایی ترتیب داد که ترتیب زمانی یا علت و معلول معکوس می‌شوند یا معکوس نمی‌شوند. این چیزی است که ما انتظار داریم باید وقتی نظریه کاملی از گرانش کوانتومی داریم، رخ دهد.

زمان کوانتومی

زمان کوانتومی

آزمایش گربه شرودینگر از بیننده می‌خواهد جعبه‌ای را تصور کند که در آن یک گربه و یک ذره رادیواکتیو قرار دارد و پس از واپاشی، گربه کشته خواهد شد. بر اساس اصل برهم‌نهی کوانتومی، زنده ماندن یا مرگ گربه به یک اندازه محتمل است، بنابراین تا زمانی که جعبه باز شود، گربه به طور همزمان هم زنده و هم مرده است. در مکانیک کوانتومی، برهم‌نهی به این معناست که یک ذره می‌تواند در چند حالت در یک زمان واحد وجود داشته باشد، درست مانند گربه شرودینگر.

این آزمایش جدید که در تاریخ ۲۱ آگوست در ژورنال Nature Communications منتشر شد، اصل برهم‌نهی کوانتومی را با نظریه نسبیت عام انیشتین ترکیب می‌کند. نسبیت عام می‌گوید که جرم یک جسم غول‌پیکر می‌تواند باعث کند شدن زمان شود. پیکوفسکی می‌گوید این موضوع حقیقت دارد و قابل اندازه‌گیری است؛ یک فضانورد که در مدار زمین قرار دارد، زمان را اندکی سریع‌تر از جفت دیگر خود بر روی سیاره زمین تجربه خواهد کرد (همچنین به همین دلیل است که افتادن در سیاه چاله یک تجربه بسیار تدریجی خواهد بود).

بنابراین، اگر فضاپیمایی در نزدیکی یک سیاره عظیم باشد، خدمه آن زمان را اندکی کندتر از افرادی که در یک فضاپیمای دیگر که از آنجا دورتر است، تجربه می‌کنند. اکنون وضعیتی را تصور کنید که در آن یک سیاره به طور همزمان به آن دو فضاپیما نزدیک و از آن‌ها دور شود.

در این سناریوی مربوط به دو کشتی فضایی که زمان را در تایم‌لاین‌های متفاوتی تجربه می‌کنند، علت و معلول ممکن است بی‌ثبات شود. برای مثال، فرض کنید از کشتی‌ها خواسته می‌شود تا یک مأموریت تمرینی را انجام دهند که در آن به یکدیگر شلیک کرده و سعی می‌کنند از حملات طرف مقابل جاخالی بدهند. آن‌ها این مأموریت را با اشراف به زمان شلیک موشک‌ها و رهگیری مواضع خود انجام می‌دهند. اگر هیچ سیاره عظیمی در مجاورت آن‌ها نباشد که باعث ایجاد آشفتگی در جریان زمان شود، این یک تمرین ساده است. از طرف دیگر، اگر آن سیاره عظیم وجود داشته باشد و کاپیتان کشتی کند شدن زمان را در نظر نگیرد، خدمه ممکن است نتوانند به موقع واکنش نشان دهند و نابود شوند.

با وجود داشتن سیاره به طور همزمان در فاصله نزدیک و دور، غیر ممکن است که بدانیم آیا کشتی‌ها خیلی دیر جاخالی می‌دهند و یکدیگر را نابود می‌کنند یا می‌توانند به کنار حرکت کرده و از نابودی خود جلوگیری کنند. علاوه بر این، علت و معلول می‌تواند معکوس شود. پیکوفسکی می‌گوید: دو رویداد A و B را در نظر بگیرید که به طور علّی با هم مرتبط هستند.

پیکوفسکی می‌گوید: A و B می‌توانند بر یکدیگر تأثیر بگذارند، اما در یک مورد A قبل از B است، در حالی که در مورد دیگر B قبل از A در حالت برهم‌نهی قرار دارد. این بدان معناست که A و B هر دو به طور همزمان علت و معلول یکدیگر هستند. پیکوفسکی می‌گوید: خوشبختانه خدمه احتمالا گیج‌شده این فضاپیماهای فرضی ممکن است یک روش ریاضی برای آنالیز انتقال یکدیگر داشته باشند تا تأیید کنند که آن‌ها در حالت برهم‌نهی قرار داشتند.

بدیهی است که در زندگی واقعی، سیارات بدون جهت به دور کهکشان نمی‌چرخند. پیکوفسکی می‌گوید: اما این آزمایش فکری (حتی بدون داشتن یک نظریه کامل در مورد گرانش کوانتومی) می‌تواند پیامدهای عملی برای رایانش کوانتومی داشته باشد. با استفاده از برهم‌نهی در محاسبات، یک سیستم رایانش کوانتومی می‌تواند به طور همزمان یک فرآیند را به عنوان علت و معلول ارزیابی کند. او می‌گوید که رایانه‌های کوانتومی ممکن است بتوانند از این روش برای محاسبات کارآمدتر استفاده کنند.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

۵ دیدگاه

  1. سلام
    اگه این درست بس ان دوتا دوقول فضا نورود چرا برعکس بود
    موضوع
    انی که از آرامش دور تر بود جوان تر بود
    و زمان کندتر براش گذشت بود

  2. چ ربطی ب گربه شرودینگر داره🙄

  3. قال سیّد الوصیّین: کنت وصیّاً و آدم بین الماء و الطّین
    امیرالمؤمنین فرمود: وصیّ [خاتم النبیّین] بودم در حالیکه آدم هنوز بین آب و گِل بود