คุณอาจเคยได้ยินแมวของSchrödingerแมวที่โชคร้ายในกล่องที่มีชีวิตอยู่พร้อมกันและตายไปแล้วจนกว่ากล่องจะเปิดเพื่อเปิดเผยสถานะที่แท้จริง ตอนนี้ปิดใจของคุณรอบเวลาของSchrödingerสถานการณ์ที่เหตุการณ์หนึ่งสามารถเป็นสาเหตุและผลกระทบของเหตุการณ์อื่นได้พร้อมกัน
สถานการณ์ดังกล่าวอาจหลีกเลี่ยงไม่ได้ในทฤษฎีใด ๆ ของแรงโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งเป็นพื้นที่ฟิสิกส์ที่ยังคงพยายามที่จะรวมกันทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์กับผลงานของกลศาสตร์ควอนตัม- ในบทความใหม่นักวิทยาศาสตร์สร้างผู้ใช้ได้ทั้งสองโดยจินตนาการถึงการมองเห็นของดาวรุ่งใกล้ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่มีเวลาช้าลง พวกเขาสรุปได้ว่า Starships สามารถพบตัวเองอยู่ในสถานะที่มีการย้อนกลับสาเหตุ: เหตุการณ์หนึ่งอาจจบลงด้วยการก่อให้เกิดเหตุการณ์อื่นที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้
“ หนึ่งสามารถกำหนดสถานการณ์ประเภทนี้โดยที่คำสั่งหรือสาเหตุและผลกระทบทางโลกอยู่ในการซ้อนทับของการกลับรายการหรือไม่กลับรายการ” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Igor Pikovski นักฟิสิกส์ที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ควอนตัมและวิศวกรรมของสถาบันเทคโนโลยีสตีเวนส์ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ "นี่คือสิ่งที่เราคาดหวังว่าควรจะเกิดขึ้นเมื่อเรามีทฤษฎีเต็มรูปแบบของแรงโน้มถ่วงควอนตัม"
ที่เกี่ยวข้อง:8 วิธีที่คุณสามารถเห็นทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Einstein ในชีวิตจริง
เวลาควอนตัม
การทดลองความคิดแมวของSchrödingerที่มีชื่อเสียงขอให้ผู้ชมจินตนาการถึงกล่องที่ถือแมวและอนุภาคกัมมันตรังสีซึ่งครั้งหนึ่งเคยเน่าเปื่อยจะฆ่าแมวที่โชคร้าย โดยหลักการของการซ้อนควอนตัมการอยู่รอดหรือความตายของแมวมีแนวโน้มที่จะเท่าเทียมกันจนกระทั่งวัด - ดังนั้นจนกว่ากล่องจะเปิดตัวแมวจะมีชีวิตอยู่พร้อมกันและตายไปพร้อมกัน ในกลศาสตร์ควอนตัมการซ้อนทับหมายความว่าอนุภาคสามารถมีอยู่ในหลายรัฐในเวลาเดียวกันเช่นเดียวกับแมวของSchrödinger
การทดลองทางความคิดใหม่ตีพิมพ์ 21 สิงหาคมในวารสารการสื่อสารธรรมชาติรวมหลักการของการซ้อนทับควอนตัมเข้ากับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ สัมพัทธภาพทั่วไปกล่าวว่ามวลของวัตถุขนาดยักษ์สามารถชะลอเวลาได้ สิ่งนี้ได้รับการยอมรับอย่างดีว่าเป็นจริงและวัดได้ Pikovski กล่าว นักบินอวกาศโคจรรอบโลกจะได้สัมผัสกับเวลาเพียงแค่ Smidge เร็วกว่าคู่แฝดของเขาหรือเธอกลับไปบนโลกใบนี้ (นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมการตกอยู่ในหลุมดำก็จะเป็นประสบการณ์ค่อยเป็นค่อยไปมาก-
ดังนั้นหากยานอวกาศแห่งอนาคตอยู่ใกล้กับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ลูกเรือของมันจะได้สัมผัสกับเวลาช้ากว่าผู้คนในยานอวกาศเพื่อนที่อยู่ห่างออกไปเล็กน้อย ตอนนี้โยนกลไกควอนตัมเล็กน้อยและคุณสามารถจินตนาการถึงสถานการณ์ที่ดาวเคราะห์ดวงนั้นถูกซ้อนทับกันใกล้ ๆ และห่างไกลจากยานอวกาศทั้งสอง
เวลาแปลก ๆ
ในสถานการณ์ซ้อนทับของเรือสองลำที่ประสบเวลาในระยะเวลาที่แตกต่างกันสาเหตุและผลกระทบอาจทำให้ไม่ดี- ตัวอย่างเช่นสมมติว่าเรือจะถูกขอให้ทำภารกิจการฝึกอบรมที่พวกเขายิงกันและหลบไฟของกันและกันโดยรู้ดีว่าเวลาที่ขีปนาวุธจะเปิดตัวและสกัดกั้นตำแหน่งของพวกเขา หากไม่มีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ใกล้ชิดกับการไหลของเวลานี่เป็นการออกกำลังกายง่ายๆ ในทางกลับกันหากมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อยู่และกัปตันเรือไม่ได้คำนึงถึงการชะลอตัวของเวลาลูกเรืออาจหลบสายเกินไปและถูกทำลาย
ด้วยดาวเคราะห์ในการซ้อนทับกันใกล้และไกลมันเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ว่าเรือจะหลบสายเกินไปและทำลายกันและกันหรือว่าพวกเขาจะย้ายออกไปและอยู่รอด ยิ่งไปกว่านั้นสาเหตุและผลกระทบสามารถกลับรายการได้Pikovski กล่าว ลองนึกภาพสองเหตุการณ์ A และ B ที่เกี่ยวข้องกับสาเหตุ
"A และ B สามารถมีอิทธิพลต่อกันและกัน แต่ในกรณีหนึ่งคือก่อน B ในขณะที่ในกรณีอื่น B คือก่อนหน้านี้" ในสถานะการซ้อนทับ Pikovski กล่าว นั่นหมายความว่าทั้ง A และ B เป็นสาเหตุและผลของกันและกัน โชคดีสำหรับทีมงานที่มีแนวโน้มที่จะได้รับความสนใจจากยานอวกาศในจินตนาการเหล่านี้ Pikovski กล่าวว่าพวกเขาจะมีวิธีทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์การส่งสัญญาณของกันและกันเพื่อยืนยันว่าพวกเขาอยู่ในสถานะซ้อนทับ
เห็นได้ชัดว่าในชีวิตจริงดาวเคราะห์ไม่ขยับไปรอบ ๆ กาแล็กซี่ Willy-Nilly แต่การทดลองทางความคิดอาจมีผลกระทบในทางปฏิบัติสำหรับการคำนวณควอนตัมแม้จะไม่ได้ใช้ทฤษฎีทั้งหมดของแรงโน้มถ่วงควอนตัมPikovski กล่าว ด้วยการใช้การซ้อนทับในการคำนวณระบบการคำนวณควอนตัมสามารถประเมินกระบวนการเป็นสาเหตุและเป็นผลพร้อมกัน
“ คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อการคำนวณที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น” เขากล่าว
- สมการทางคณิตศาสตร์ที่สวยงามที่สุด 11 ตัว
- ฟิสิกส์ลึกลับของ 7 สิ่งทุกวัน
- การเดินทางในอวกาศระหว่างดวงดาว: 7 ยานอวกาศแห่งอนาคตเพื่อสำรวจจักรวาล
เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-
