Ajatus "kaiken teoriasta" on houkutteleva - että voisimme jollain tavalla selittää kaiken, mikä on. Mutta nyt Lontoon Imperial College -sivuston tutkijoiden johtama tutkimusryhmä huomasi yllättäen, että kyseinen jousiteoria näyttää myös ennustavan takertuvien kvanttihiukkasten käyttäytymistä. Koska tämä ennuste voidaan testata laboratoriossa, tutkijat sanovat voivansa nyt testata jousiteoriaa.
"Jos kokeet osoittavat, että ennusteemme kvantti-takertumisesta ovat oikeat, se osoittaa, että stringiteoria" toimii "ennustamaan takertuneiden kvanttijärjestelmien käyttäytymistä", sanoi tutkimuksen pääkirjailija, professori Mike Duff.
Jousteoria kehitettiin alun perin kuvaamaan maailmankaikkeuden muodostavia perushiukkasia ja voimia, ja se on ollut fyysikoiden suosikki haastaja, jotta voimme sovittaa yhteen sen, mitä tiedämme hiukkasfysiikan uskomattoman pienestä ja ymmärryksemme erittäin suuresta kosmologian tutkimuksemme. Teorian käyttö ennustamalla takertuneiden kvanttihiukkasten käyttäytyminen tarjoaa ensimmäisen mahdollisuuden testata merkkijono-teoriaa kokeilulla.
Mutta - ainakin toistaiseksi - tutkijat eivät pysty vahvistamaan, että kieliteoria on todella tapa selittää kaikkea, vain jos se todella toimii.
"Tämä ei ole todiste siitä, että merkkijono-teoria on oikea" teoria kaikesta ", jota kosmologit ja hiukkasfyysikot etsivät", Duff sanoi. "Se on kuitenkin erittäin tärkeä teoreetikoille, koska se osoittaa, toimiiko jousiteoria vai ei, vaikka sen soveltaminen olisi fysiikan odottamattomalla ja toisiinsa liittymättömällä alueella."
Merkkijono-teoria on painovoiman teoria, yleisen suhteellisuuden jatke ja johtimien ja leseiden klassinen tulkinta on, että ne ovat kvantmekaanisesti väriseviä, pidennettyinä varautuneita mustia reikiä. Teorian oletetaan, että atomien sisällä olevat elektronit ja kvarkit eivät ole 0- ulotteiset esineet, mutta 1-ulotteiset merkkijonot. Nämä merkkijonot voivat liikkua ja värähtellä antaen havaituille hiukkasille aromin, varauksen, massan ja linkouksen. Jouset tekevät suljettuja silmukoita, elleivät ne kohtaa pintoja, joita kutsutaan D-leseiksi, joissa ne voivat avautua 1-ulotteisiksi viivoiksi. Merkkijonon päätepisteet eivät voi irrottaa D-braania, mutta ne voivat liukua ympäri sitä.
Duff kertoi istuvansa Tasmaniassa pidetyssä konferenssissa, jossa kollega esitteli matemaattisia kaavoja, jotka kuvaavat kvantti-takertumista, kun hän tajusi jotain. ”Tunnistin hänen kaavat yhtäläisiksi joihinkin, joita olin kehittänyt muutama vuosi aikaisemmin käyttäessään kieliteoriaa kuvaamaan mustia aukkoja. Palattuaan Yhdistyneeseen kuningaskuntaan tarkistin kannettavat tietokoneeni ja vahvistin, että näiden hyvin erilaisten alueiden matematiikka oli todellakin identtistä. "
Duff ja hänen kollegansa ymmärsivät, että kolmen qubitin välisen takertumiskuvion matemaattinen kuvaus muistuttaa merkkijonon teoriassa tietyn luokan mustia reikiä. Yhdistämällä tietonsa kahdesta maailmankaikkeuden omituisimmista ilmiöistä, mustista reikistä ja kvantti-takertumisesta, he tajusivat voivansa käyttää jousiteoriaa ennusteen, joka voidaan testata. He käyttivät mustia reikiä kuvaavan merkkijono-matematiikan avulla ennustaen takertumiskuvion, joka tapahtuu, kun neljä kvittiä takertuvat toisiinsa. (Vastausta tähän ongelmaan ei ole laskettu aikaisemmin.) Vaikka se on teknisesti vaikea tehdä, laboratoriossa voidaan mitata neljän takertuneen kvbitin välinen takertumismalli ja tämän ennusteen tarkkuus testata.
Löytö, jonka mukaan jousiteoria näyttää tekevän ennusteita kvantti takertumisesta, on täysin odottamaton, mutta koska kvantti takertuminen voidaan mitata laboratoriossa, se tarkoittaa kuitenkin, että tutkijoilla on tapa - lopultakin - testata ennusteita jousiteoriaan perustuen.
Duffin mukaan ei kuitenkaan ole mitään selvää yhteyttä selittämään miksi teoria, jota kehitetään kuvaamaan maailmankaikkeuden perustavanlaatuista toimintaa, on hyödyllinen ennustettaessa takertuneiden kvanttijärjestelmien käyttäytymistä. "Tämä saattaa kertoa meille jotain hyvin syvää siitä maailmasta, jossa elämme, tai se ei voi olla muuta kuin omituista sattumaa", Duff sanoi. "Joka tapauksessa, se on hyödyllinen."
Lähde: Imperial College London
