Fisika kuantum adalah subjek yang menarik namun rumit untuk dipahami, dan salah satu hal yang membuat siswa fisika takut adalah konsep keterjeratan. (Pada kenyataannya, partikel-partikel itu berada dalam banyak keadaan - berputar di berbagai arah, misalnya - dan hanya dapat dikatakan berada dalam satu keadaan atau yang lain ketika mereka diukur.)
"Aksi seram di kejauhan" adalah bagaimana Albert Einstein dilaporkan menyebutnya. Inilah bagian baru tentang ini: Julian Sonner, seorang peneliti postdoctoral senior di Massachusetts Institute of Technology, memimpin penelitian yang menunjukkan bahwa ketika dua quark ini dibuat, teori string menciptakan lubang cacing yang menghubungkan quark.
Menurut MIT, ini dapat membantu peneliti lebih memahami hubungan antara gravitasi (yang terjadi dalam skala besar) dengan mekanika kuantum (yang terjadi dalam skala yang sangat kecil). Seperti MIT katakan, hingga saat ini sangat sulit bagi fisikawan untuk "menjelaskan gravitasi dalam istilah kuantum-mekanis", sehingga menimbulkan keasyikan memunculkan teori pemersatu tunggal untuk alam semesta. Belum beruntung, tetapi banyak orang percaya itu ada.
"Ada beberapa pertanyaan sulit tentang gravitasi kuantum yang masih belum kita pahami, dan kita telah membenturkan kepala kita terhadap masalah ini untuk waktu yang lama," kata Sonner. "Kita perlu menemukan terobosan yang tepat untuk memahami pertanyaan-pertanyaan ini."
Keterjeratan kuantum terdengar sangat asing bagi pengalaman kita karena tampaknya melampaui kecepatan cahaya, yang melanggar relativitas umum Einstein. (Batas kecepatan masih sedang diuji, tentu saja, itulah sebabnya para ilmuwan begitu bersemangat ketika tampaknya partikel-partikel bergerak lebih cepat daripada cahaya dalam percobaan 2011 yang kemudian dibantah karena sensor yang rusak.)
Bagaimanapun, ini adalah bagaimana penelitian baru berjalan:
- Sonner memeriksa karya Juan Maldacena dari Institute for Advanced Study dan Leonard Susskind dari Stanford University. Fisikawan sedang melihat bagaimana lubang hitam terjerat akan berperilaku. "Ketika lubang hitam terjerat, lalu ditarik terpisah, para ahli teori menemukan bahwa yang muncul adalah lubang cacing - terowongan melalui ruang-waktu yang dianggap disatukan oleh gravitasi. Gagasan itu sepertinya menyarankan bahwa, dalam kasus lubang cacing, gravitasi muncul dari fenomena lubang hitam terjerat yang lebih mendasar, ”kata MIT.
- Sonner kemudian mulai membuat quark untuk melihat apakah dia bisa menonton apa yang terjadi ketika keduanya terjerat satu sama lain. Menggunakan medan listrik, ia mampu menangkap pasangan partikel yang keluar dari lingkungan vakum dengan beberapa partikel "sementara" di dalamnya.
- Begitu dia menangkap partikel, dia memetakannya dalam hal ruang-waktu (ruang empat dimensi). Catatan: gravitasi diyakini sebagai dimensi kelima karena dapat menekuk ruang-waktu, seperti yang dapat Anda lihat dalam gambar galaksi di bawah ini.
- Sonner kemudian mencoba mencari tahu apa yang akan terjadi di dimensi kelima ketika quark terjerat di dimensi keempat, menggunakan konsep teori string yang disebut dualitas holografik. “Sementara hologram adalah objek dua dimensi, hologram berisi semua informasi yang diperlukan untuk mewakili tampilan tiga dimensi. Pada dasarnya, dualitas holografik adalah cara untuk memperoleh dimensi yang lebih kompleks dari dimensi terendah berikutnya, ”kata MIT.
- Dan di bawah dualitas holografik Sonner menemukan lubang cacing akan dibuat. Implikasinya adalah gravitasi itudirimungkin keluar dari keterikatan partikel-partikel ini, dan bahwa pembengkokan yang kita lihat di alam semesta juga akan disebabkan oleh keterikatan.
"Ini adalah representasi paling dasar yang belum kita miliki di mana keterjeratan menimbulkan semacam geometri," kata Sonner. “Apa yang terjadi jika beberapa keterikatan ini hilang, dan apa yang terjadi pada geometri? Ada banyak jalan yang bisa ditempuh, dan dalam arti itu, pekerjaan ini ternyata sangat membantu. ”
Anda dapat melihat penelitian dalam Physical Review Letters.
Sumber: Massachusetts Institute of Technology
