Horizontes extremos en el espacio podrían atraer estados cuánticos a la realidad : Heaven32

Ha pasado casi un siglo desde que los científicos rompieron el Universo.

A través de una combinación compleja de experimentos y teorías, los físicos descubrieron un motor basado en las matemáticas de la probabilidad que funciona bajo la fachada de la realidad.

Denominado en términos vagos como el Interpretación de Copenhagueesta versión de la teoría que sustenta la mecánica cuántica dice que todo puede describirse como una posibilidad, hasta que nos vemos obligados a describirlo como una realidad.

Pero, ¿qué significa eso?

A pesar de décadas de experimentación y filosofía, la brecha entre las propiedades inestables de un sistema cuántico y una medida que todos vemos con nuestros propios ojos apenas se ha reducido. A pesar de toda la charla sobre el colapso de las formas de onda, los gatos en cajas y los efectos del observador, no estamos más cerca de comprender la naturaleza de la realidad que aquellos primeros físicos a fines de la década de 1920.

Sin embargo, algunos investigadores creen que se pueden encontrar pistas en el espacio entre la física cuántica y otra teoría majestuosa nacida a principios del siglo XX.el siglo – la famosa teoría general de la relatividad de Einstein.

El año pasadoun pequeño grupo de físicos de la Universidad de Chicago argumentó que la mera presencia de un agujero negro en algún lugar cercano tira de las cuerdas de una masa en un borrón de estados cuánticos y la obliga a elegir un solo destino.

Ahora han regresado con una predicción de seguimiento, presentando sus puntos de vista sobre diferentes tipos de horizontes, en una preimpresión antes de revisión por pares.

Imagina un pequeño trozo de materia emergiendo de la oscuridad dentro de una caja cerrada. Invisible, existe en un borrón de quizás. No tiene una ubicación única en las sombras, ningún giro particular, ningún impulso específico. Es importante destacar que cualquier luz que emita también se encuentra en un espectro infinito de posibilidades.

Esta partícula zumba con potencial en una onda que teóricamente se extiende hasta el infinito. Es posible comparar este espectro de posibilidades contra sí mismo de la misma manera que una onda en la superficie de un estanque puede dividirse y recombinarse para formar un patrón reconocible de interferencia, de hecho.

Sin embargo, cada golpe y empujón en esta onda a medida que se propaga la enreda con otra, limitando el rango de posibilidades a su disposición. Su patrón de interferencia cambia de manera notable, limitando sus resultados en un proceso que los físicos describen como una pérdida de coherencia, o decoherencia.

Es este proceso que los físicos Daine Danielson, Gautam Satishchandran y Robert Wald consideraron en un experimento mental que conduciría a una paradoja intrigante.

Un físico que mira dentro de la caja para detectar la luz emitida por la partícula inevitablemente se enredará a sí mismo y a su entorno con las ondas de la partícula oculta, causando cierto grado de decoherencia.

Pero, ¿y si hubiera una segunda persona mirando por encima del hombro, captando la luz emitida por la partícula con sus propios ojos? Asimismo, al enredarse con la luz emitida por la partícula, restringirían aún más esas posibilidades en la onda de la partícula, cambiándola aún más.

¿Y si el segundo observador estuviera parado en un planeta distante, a años luz de distancia, mirando la caja a través de un telescopio? Aquí es donde se pone raro.

A pesar de los años que tardaron las ondas electromagnéticas de luz en salir de la caja, el segundo observador aún se enredaría con la partícula. De acuerdo con la teoría cuántica, esto también debería causar un cambio notable en la onda de la partícula, uno que el primer observador vería mucho antes de que su colega en un mundo distante comenzara a instalar su telescopio.

Pero, ¿y si el segundo observador acechara en lo más profundo de un agujero negro? La luz de la caja podría deslizarse fácilmente a través de su horizonte, cayendo en el abismo del espacio-tiempo destrozado, pero de acuerdo con las reglas de la relatividad general, no hay forma de que la información sobre su destino enredado con el segundo observador pueda volver a filtrarse.

O lo que sabemos de la física cuántica está mal, o tenemos serios problemas que resolver con la relatividad general.

O, de acuerdo a Danielson, Satishchandran y Wald, nuestro segundo observador es irrelevante. Esa línea de no retorno que rodea un agujero negro, conocida como el horizonte de sucesos, sirve como un observador en sí mismo, causando finalmente la decoherencia de, bueno, casi todo. Como una multitud de ojos gigantes a través del cosmos, observando cómo se desarrolla el Universo.

¿Ya te asustaste? Solo empeora.

Los agujeros negros no son los únicos fenómenos en los que el espacio-tiempo se extiende en una calle de un solo sentido. Cualquier objeto que acelere lo suficiente y se acerque a la velocidad de la luz, de hecho, eventualmente experimentará una especie de horizonte desde el cual la información que emite posiblemente nunca regrese.

Según el estudio más reciente del trío, estos ‘Rindler horizontes‘ también podría producir un tipo similar de decoherencia en los estados cuánticos.

Esto no quiere decir que el Universo sea de alguna manera consciente. Por el contrario, las conclusiones podrían conducir a teorías objetivas sobre cómo los estados cuánticos se resuelven en medidas absolutas, y quizás dónde la gravedad y la física cuántica se encuentran en una sola teoría general de la física.

El Universo sigue roto, al menos por el momento.

Todo lo que podemos decir es ver este espacio.

Esta investigación fue publicada en arXiv.

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