211service.com
Maskhål genererar ny typ av kvantanticentrifugalkraft
Det finns en gangrenös röta i hjärtat av modern fysik. De två mest framgångsrika pelarna i modern fysik, kvantteorin och den allmänna relativitetsteorin, står i strid, och något måste ge.
Det finns ingen tydligare demonstration av detta än i studiet av kvantmekanik i krökta utrymmen. Kvantmekaniken fungerar bra i det platta euklidiska rymden där vi tycks leva, men ingen vet hur det går i det krökta rymden som allmän relativitet förutspår. Och överraskande nog har fysiker ägnat lite tid åt att ta reda på det.
Men idag, Rossen Dandoloff från Universite de Cergy-Pontoise, i Frankrike, tar ett hugg på att spika upp beteendet hos kvantpartiklar i den mycket krökta geometrin hos ett maskhål.
Hans utgångspunkt är Heisenburg-osäkerhetsprincipen, som säger att man inte kan veta var en partikel befinner sig i rymden och dess rörelsemängd samtidigt. Det är bara möjligt att mäta det ena eller det andra med någon grad av säkerhet.
Dandoloff påpekar att om utrymmet sträcks ut så att osäkerheten i läge är större än vad den annars skulle vara i ett platt utrymme, så måste osäkerheten i momentum vara mindre. Och det betyder att partikelns energi måste vara lägre också.
Så ett mycket krökt område i rymden måste fungera som en potentiell brunn, dra kvantpartiklar mot sig (eftersom de naturligt kommer att flytta till regionen med lägst energi).
Dandoloff kallar detta kvantanticentrifugalkraften.
En liknande effekt har hittats för vissa kvantpartiklar i tvådimensionella rymden, en av ett antal märkliga krafter som uppstår när man pillar med rymden. Dessa krafter kallas kvantfiktiva krafter eftersom de varierar beroende på rymdens dimensioner och därför inte kan uppstå i det verkliga rymden där universum är inbäddat (åtminstone är det så tänkandet går).
Men det väcker en annan fråga: exakt vad är utrymmet där universum är inbäddat? Det finns ingen konsensus om det, och tills det finns kommer kvantfysik och allmän relativitet att fortsätta leva i en skymningsvärld av teoretisk tvetydighet där kvantkrafter kan vara fiktiva eller inte.
Ref: arxiv.org/abs/0906.1209 : Kvantanticentrifugalkraft för maskhålsgeometri