Tunele czasoprzestrzenne to hipotetyczna właściwość Wszechświata: uważa się, że z ich pomocą można łatwo dostać się do najbardziej odległych galaktyk. Mogą istnieć dzięki zjawisku splątania kwantowego - w teorii cząstki mogą być ściśle ze sobą powiązane, niezależnie od dzielącej je odległości.
Naukowcy od dawna pracują nad teorią, która może wyjaśnić wszystkie właściwości przestrzeni kosmicznej, od cząstek po galaktyki. Obecnie badacze mają dwie teorie - mechanikę kwantową i ogólną teorię względności. Obie teorie opisują prawa wszechświata niezależnie od siebie: teoria kwantowa opisuje zachowanie najmniejszych obiektów, a teoria względności opisuje duże obiekty. Obecnie istnieje również kilka różnych teorii próbujących połączyć wszystkie właściwości przestrzeni.
Teoria względności, opracowana przez Alberta Einsteina, obejmuje tunele czasoprzestrzenne, oficjalnie znane jako mosty Einsteina-Rosena. Te deformacje czasoprzestrzeni mogą być tunelami łączącymi wszelkie czarne dziury we wszechświecie.
Co ciekawe, podobne zjawisko opisane jest również w mechanice kwantowej - to samo splątanie kwantowe, o którym już wspominaliśmy. Liczne eksperymenty dowiodły, że splątanie kwantowe naprawdę istnieje, a zatem może stanowić podstawę zaawansowanych technologii w przyszłości, takich jak potężne komputery kwantowe lub ultra-bezpieczne szyfrowanie kwantowe.
Fizycy teoretyczni Juan Martin Maldacena z Institute for Advanced Study w Princeton i Leonard Susskind z Uniwersytetu Stanford niezależnie argumentują, że tunele czasoprzestrzenne są powiązane ze splątaniem. W szczególności zasugerowali, że każda czarna dziura ma parę i że obie dziury są połączone ze sobą właśnie z powodu splątania.
Splątane czarne dziury mogą powstać na kilka sposobów. Na przykład, obie dziury mogą tworzyć się w tym samym czasie i automatycznie się zaplątać. Ponadto cząstki uwięzione przez jedną czarną dziurę mogą „zapaść się” w inną dziurę, co automatycznie powoduje ich splątanie. Maldacena i Susskind argumentują, że splątanie zawsze może być związane z tunelami czasoprzestrzennymi: na przykład drobne cząsteczki, fotony i elektrony można łączyć precyzyjnie za pomocą mikroskopijnych tuneli czasoprzestrzennych.
Na pierwszy rzut oka takie stwierdzenie może wydawać się absurdalne. Na przykład splątanie działa nawet wtedy, gdy grawitacja nie działa. Jednak naukowcy zbadali, jak zachowują się splątane pary cząstek w teorii supersymetrii, która zakłada, że wszystkie znane cząstki elementarne mają „superpartnera”.
Uważa się również, że za pomocą takiej teorii mechaniki kwantowej można wyjaśnić zachowanie obiektów w czterech zmianach (czwarta to czas). Jeśli teoria tuneli czasoprzestrzennych jest poprawna, wtedy w grę wchodzi dodatkowy piąty wymiar - w ten sposób tunele czasoprzestrzenne i splątanie mogą być zasadniczo tym samym zjawiskiem.
Film promocyjny:
