Partikler der snakker med deres fremtidige jeg'er? Ja, virkelig

Noget du bør vide: partikler holder måske samtaler på tværs af tid. Ikke med andre partikler et andet sted — men med sig selv. Fremtidige versioner af dem selv, som de endnu ikke er blevet til.

Jeg fandt denne forskning, og ærligt talt måtte jeg læse den tre gange, før det gik op for mig. Vi taler om noget der hedder "sammenfiltring i tid," og det kan være nøglen til at løse et af fysikkens mest genstridige problemer.

Lad mig forklare det.

Hvad er den store interesse ved sammenfiltring?

De fleste kender til kvantemekanisk sammenfiltring — den uhyggelige forbindelse hvor det der sker med én partikel øjeblikkeligt påvirker en anden, uanset hvor langt væk den er. Einstein kaldte det "spøgelsesagtig påvirkning på afstand," og han havde ret til at synes det var underligt.

Det vilde ved det? Det er allerede temmelig vildt i sig selv. Mål én sammenfiltret partikel, og du ved med det samme noget om dens partner. De er som kvante-bedste-venner der altid ved hvad den anden tænker, selvom de befinder sig på hver sin side af universet.

Men her bliver det rigtig interessant.

Det uventede: Partikler kan tale med deres fremtidige jeg'er

En fysiker — en der begyndte at tænke over dette tilbage i 1990'erne — indså at sammenfiltring ikke behøver at ske mellem to forskellige kvantesystemer. Den kan ske inden for én enkelt genstand, bare på forskellige tidspunkter.

Tænk over det.

En partikel i dette øjeblik kunne være sammenfiltret med det den bliver i morgen. Eller næste uge. Eller om ti år. Den information den bærer nu, deler en mystisk kvanteforbindelse med det den vil være senere.

Dette kaldes "sammenfiltring i tid," og det er virkelig en af de mest fascinerende idéer jeg er stødt på længe.

Hvorfor betyder det noget? Tænk på sorte huller

Måske tænker du: "Ja, okay, men hvad så?"

Her kommer pointen: dette kan hjælpe os med at bygge bro mellem to teorier der ikke kan blive enige — kvantefysik og Einsteins tyngdekraftteori (den generelle relativitetsteori).

Problemet ser således ud. Kvantefysikken siger at information aldrig kan destrueres. Det er en fundamental regel. Men sorte huller? De ser ud til at destruere alt. Smid noget ind i et sort hul, og al information om hvad det var — et æble, en foton, din gamle smartphone — forsvinder for evigt.

Dette er det berømte "sorte huls informationsparadoks," og fysikere har kradset sig i hovedet over det i årtier.

Hawking kom ind i billedet

Stephen Hawking viste os noget vigtigt: sorte huller er ikke fuldstændig sorte. De udstråler faktisk ting over tid og fordamper til sidst helt. Det betyder at sorte huller har kvanteegenskaber.

Men her er problemet med Hawkings matematik. Efterhånden som sorte huller fordamper, ser de ud til at skabe mere og mere sammenfiltring mellem det indre og det ydre af det sorte hul. Og her kommer den vigtige detalje: sammenfiltring er "monogam."

Hvad betyder det? I kvanteverdenen, hvis partikel A er dybt sammenfiltret med partikel B, kan den ikke også være dybt sammenfiltret med partikel C. Det er som kvante-jalousi — du kan ikke dele alt med alle.

Så hvis sorte huller bliver ved med at skabe mere og mere sammenfiltring mens de fordamper, rammer de til sidst en væg. De kan ikke skabe uendelig sammenfiltring fordi universet ikke virker sådan.

Kan tidssammenfiltring redde os?

Her bliver tidssammenfiltningsidéen spændende. Hvis partikler kan være sammenfiltret med deres fremtidige jeg'er, åbner det måske nye muligheder for hvordan information kan bevares og deles.

Tanken er denne: hvis et sort huls information på en eller anden måde kan sammenfiltres med sin fremtidige tilstand, kan reglerne om monogami fungere anderledes. Information deles ikke mellem to adskilte systemer — den deles på tværs af tid inden for ét system.

Dette kunne give en vej for information til at undslippe det sorte hul uden at bryde kvantereglerne.

Hvorfor jeg finder dette så fængslende

Jeg er ikke fysiker, men jeg elsker hvordan denne slags ting får en til at tænke anderledes om virkeligheden. Vi taler ikke bare om partikler der eksisterer i rum — vi taler om dem der eksisterer på tværs af tid på måder der slører grænserne mellem fortid, nutid og fremtid.

Der er noget næsten filosofisk over det. Hvis partikler kan være forbundet med deres fremtidige jeg'er, hvad betyder det så for årsagssammenhæng? For fri vilje? For tidens natur selv?

Fysikeren bag denne idé havde ingen anelse om at det til sidst ville forbinde til forståelsen af kvantegravitation. De var bare nysgerrige omkring målinger af forhold mellem kvantepartikler. Men sådan sker de største opdagelser tit — nogen følger deres nysgerrighed ned i et kaninhul, og år senere viser det sig at være præcis det vi havde brug for.

Konklusionen

Vi arbejder stadig på at forstå dette. Det er ikke en komplet løsning på kvantegravitation — den forbliver en af fysikkens hellige grale. Men idéer som sammenfiltring i tid giver os nye vinkler at udforske.

Og ærligt talt? Jeg elsker at vi stadig opdager fundamentale ting om hvordan universet fungerer. Hver generation tror de har fundet grundreglerne, og så kommer nogen og præsenterer en vild idé om partikler der taler med deres fremtidige jeg'er.

Universet er mærkeligt. Og jeg er i hvert fald med på den.