Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe ruimtetijd wordt opgebouwd door kwantumverstrengeling

Kwantumverstrengeling is een fenomeen waarbij twee of meer deeltjes zodanig met elkaar verbonden zijn dat de toestand van het ene deeltje niet onafhankelijk van het andere kan worden beschreven, ook al zijn ze over een grote afstand van elkaar gescheiden. Dit is in tegenstelling tot de klassieke natuurkunde, waar de toestand van een deeltje onafhankelijk is van de toestand van andere deeltjes.

Kwantumverstrengeling is in veel experimenten experimenteel geverifieerd en is een van de belangrijkste en meest contra-intuïtieve aspecten van de kwantummechanica. Het is ook voorgesteld als mogelijke verklaring voor een aantal verschijnselen in de natuurkunde, waaronder het gedrag van zwarte gaten en de oorsprong van het universum.

Eén manier om over kwantumverstrengeling na te denken, is door je twee deeltjes voor te stellen die samen worden gecreëerd en vervolgens worden gescheiden. Er wordt gezegd dat de deeltjes verstrengeld zijn als de meting van de toestand van het ene deeltje onmiddellijk de toestand van het andere deeltje beïnvloedt, zelfs als ze over een grote afstand van elkaar gescheiden zijn.

Dit is in tegenstelling tot de klassieke natuurkunde, waar het meten van de toestand van één deeltje de toestand van andere deeltjes niet beïnvloedt. In de klassieke natuurkunde is de toestand van een deeltje onafhankelijk van de toestand van andere deeltjes.

Kwantumverstrengeling is een fundamentele eigenschap van de kwantummechanica en kent geen klassieke analogie. Het is een van de belangrijkste en meest contra-intuïtieve aspecten van de kwantummechanica, en het is ook voorgesteld als mogelijke verklaring voor een aantal verschijnselen in de natuurkunde, waaronder het gedrag van zwarte gaten en de oorsprong van het universum.

Hoe verhoudt ruimtetijd zich tot kwantumverstrengeling? Sommige natuurkundigen geloven dat kwantumverstrengeling de structuur van de ruimtetijd is. In deze visie bestaat het universum uit een netwerk van verstrengelde deeltjes, en deze deeltjes geven aanleiding tot de structuur en eigenschappen van de ruimtetijd.

Dit is een heel andere manier van denken over ruimtetijd dan de traditionele visie, die gebaseerd is op de klassieke concepten van ruimte en tijd. In de klassieke visie is ruimtetijd een vaste achtergrond die onafhankelijk van materie bestaat. In de kwantumvisie is ruimtetijd echter geen vaste achtergrond, maar eerder een dynamisch netwerk van verstrengelde deeltjes dat voortdurend verandert en evolueert.

Deze kwantumvisie op ruimtetijd heeft een aantal implicaties voor ons begrip van het universum. Het suggereert bijvoorbeeld dat de ruimtetijd niet absoluut is, maar eerder relatief ten opzichte van de waarnemer. Dit komt omdat de toestand van de ruimtetijd afhangt van de toestand van de verstrengelde deeltjes waaruit de ruimte bestaat, en de toestand van deze deeltjes kan veranderen afhankelijk van het perspectief van de waarnemer.

De kwantumvisie op ruimtetijd heeft ook implicaties voor ons begrip van de zwaartekracht. In de klassieke visie is zwaartekracht een kracht die wordt veroorzaakt door de kromming van de ruimtetijd. In de kwantumvisie is zwaartekracht echter geen kracht, maar eerder een gevolg van de verstrengeling van deeltjes. Dit komt omdat de verstrengeling van deeltjes een soort ‘krachtveld’ creëert dat deeltjes naar elkaar toe trekt.

De kwantumvisie op ruimtetijd is een nieuwe en opwindende manier van denken over het universum. Het heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in ons begrip van de zwaartekracht, de oorsprong van het universum en de aard van de werkelijkheid zelf.