Jos haluat lähettää viestin madonreiän kautta, tee se paremmin lyhyeksi.
Fyysikot ovat havainneet uudessa tutkimuksessa tietyissä olosuhteissa, että viesti voitaisiin viedä teoreettisen matoreiän läpi, joka yhdistää mustia reikiä eri universumeissa. Valitettavasti heidän tulokset osoittavat, että vain pieni määrä tietoa (mitattu kvanttibiteinä tai kviteteinä) voitiin vaihtaa.
"Erityisessä kokoonpanossamme havaitsimme pettyviä tuloksia siinä mielessä, että voit lähettää vain yhden tai kahden qubitin tai muutaman bitin luokkaa tietoja madonreiän kautta", Sam van Leuven, uusi paperi ja tutkija Johannesburgin Witwatersrandin yliopistossa kertoivat Live Sciencelle.
Tyypillisesti, jos lähettäisit jotain mustaan reikään, se päätyisi keskelle, äärettömän tiheään kohtaan, jota kutsutaan singulaarisuudeksi, koskaan palaavan edelliseen elämäänsä. Mutta jos musta reikä olisi kytketty toiseen mustaan reikään madonreiän kautta ja viestin etenemissuunta olisi aivan oikea, se voisi teoriassa ylittää ja lähteä sen madonreiän toiselle puolelle - joka voi olla vaihtoehtoisessa maailmankaikkeudessa.
Aiheeseen liittyviä: 9 ideaa mustista rei'istä, jotka puhaltavat mieltäsi
Tämän tekeminen vaatii, että molemmilla maailmankaikkeuksilla ja kytketyllä mustalla aukolla on tietyntyyppinen fysiikka ja geometria. Esimerkiksi ajettavissa oleva madonreikä olisi mahdollista vain, kun avaruus-ajan kaarevuus olisi negatiivinen. Tämä tarkoittaa, että voit visualisoida avaruus-ajan valtavana satulana, jossa jos kaksi olennoa yrittäisivät kävellä samansuuntaisia polkuja, ne todella siirtyisivät toisistaan.
Tutkijat ovat tienneet, että teoriassa tämä erityinen maailmankaikkeuden kokoonpano sallii tiedon kulkemisen madonreikien kautta, ja he ovat aiemmin antaneet joitain arvioita määrittääkseen kuinka paljon tietoa voisi kulkea tällä tavalla.
"Tiedämme nyt, että tämä prosessi on analoginen kvanttiteleportaation kanssa ... mutta tiedon lähettämiselle on rajoja", sanoi Aron Wall, Cambridgen yliopiston sovellettavan matematiikan ja teoreettisen fysiikan laitoksen tutkija, joka ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa. (Kvantiteleportoinnissa tiedot voidaan lähettää melkein hetkessä valtavien etäisyyksien päähän hiukkasista, jotka olivat kvantti takertuneet, tarkoittaen, että niiden tilat ovat yhteydessä toisiinsa etäisyydellä, joka erottaa ne.)
Uudessa tutkimuksessa Van Leuven ja hänen kollegansa tutkivat siirrettävää madonreiää käyttämällä avaruus-ajan geometriaa Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoriassa kuvaamana. Skenaarion kuvaamiseen käytetty matematiikka tehtiin kaksiulotteisessa universumissa yksinkertaisuuden vuoksi, mutta sen tulisi pitää paikkansa myös 3D-maailmankaikkeudessa, kuten omamme.
Tulokset osoittivat, että vain muutama bitti tietoa voitiin kulkea madonreiän läpi kerrallaan - vähemmän kuin muut menetelmät olivat löytäneet. He havaitsivat myös, että viestien lähettäminen madonreiän kautta muuttaa mustia aukkoja. Lähettävän mustan reiän massa kasvaa ja vastaanottavan mustan reiän massa vähenee, kun jokainen viesti lähetetään. Ensimmäisellä viestillä vastaanottava musta reikä menettäisi noin 30% massastaan, ja seuraavissa viesteissä musta aukko katoaisi. Lisäksi jokaisen seuraavan viestin koko pienenee siten, että viestissä ei lopulta ole mitään tietoa.
Van Leuven ja muut tutkijat jatkavat monenlaisten asetusten ja sääntöjen, sekä samankaltaisten että erilaisten kuin oman maailmankaikkeuden sääntöjen, tutkimista, jotka saattavat mahdollistaa lisätietojen välittämisen. Tällä hetkellä sellaiset madonreikät ja liitetyt mustat aukot ovat täysin teoreettisia, mutta tutkijoiden mielestä ei ole täysin mahdotonta, että ne voisivat luoda tai manipuloida jonkinlainen edistynyt sivilisaatio.
"Yritämme löytää asennuksemme yleistyksiä, jotka mahdollistaisivat lisätietoja, mutta se on työtä kesken", Van Leuven kertoi Live Science: lle. "Mutta aina on raja. Se ei ole ääretön määrä tietoa, jonka voit lähettää hävittämättä madonreikää."
Tutkimus julkaistiin verkossa 29. heinäkuuta esipainetussa arXiv-lehdessä ja toimitettiin Journal of High Energy Physics -lehteen.
