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Quark collegati da wormhole?
L'entanglement quantistico è una delle teorie più bizzarre emerse dallo studio della meccanica quantistica, così strano, infatti, che Albert Einstein lo definì notoriamente un'azione spettrale a distanza.
Ipotetiche scorciatoie attraverso l'universo, i wormhole collegano punti separati nello spazio-tempo.
In sostanza, l'entanglement coinvolge due particelle, ciascuna delle quali occupa più stati contemporaneamente, ad esempio ruotando simultaneamente in senso orario e antiorario. Ma nessuno dei due ha uno stato definito finché non ne viene misurata una, facendo sì che l'altra particella assuma istantaneamente uno stato corrispondente. Le correlazioni risultanti tra le particelle vengono preservate anche se risiedono agli estremi opposti dell'universo.
Ma cosa consente alle particelle di comunicare istantaneamente, apparentemente più veloci della velocità della luce, su distanze così vaste?
Ora un fisico del MIT che esamina l'entanglement attraverso la lente della teoria delle stringhe ha proposto una risposta: la creazione di due quark entangled, gli elementi costitutivi della materia, dà origine simultaneamente a un wormhole che collega la coppia.
I risultati teorici rafforzano l'idea relativamente nuova ed eccitante che le leggi di gravità che tengono insieme l'universo potrebbero non essere fondamentali ma derivare invece dall'entanglement quantistico.
Julian Sonner, postdoc senior presso il Laboratory for Nuclear Science e Center for Theoretical Physics del MIT, ha pubblicato i suoi risultati sulla rivista Lettere di revisione fisica .
Per vedere cosa emerge da due quark entangled, ha prima creato un modello teorico di quark basato sull'effetto Schwinger, un concetto nella teoria quantistica che rende possibile creare particelle dal nulla. Una volta estratte dal vuoto, queste particelle sono considerate impigliate.
Sonner ha mappato i quark entangled su uno spazio quadridimensionale, considerato una rappresentazione dello spazio-tempo. Al contrario, si pensa che la gravità esista nella dimensione successiva, dove, secondo le leggi di Einstein, agisce per piegare e modellare lo spazio-tempo.
Per vedere quale geometria può emergere nella quinta dimensione dai quark entangled nella quarta, Sonner ha impiegato il concetto della teoria delle stringhe di dualità olografica, usato per derivare una dimensione più complessa dalla dimensione immediatamente inferiore.
Ha scoperto che ciò che è emerso era un wormhole che collegava i due quark entangled, il che implica che la creazione di quark crea simultaneamente un wormhole. Più fondamentalmente, dice, la gravità stessa può essere il risultato dell'entanglement. Inoltre, la geometria dell'universo descritta dalla gravità classica potrebbe essere una conseguenza dell'entanglement: coppie di particelle legate insieme da tunnel spaziali.
È la rappresentazione più elementare che abbiamo ancora dove l'entanglement dà origine a una sorta di geometria, dice Sonner. Cosa succede se parte di questo entanglement viene perso e cosa succede alla geometria? Ci sono molte strade che possono essere perseguite.