Noe som får deg til å tvile på virkeligheten

Forestill deg at partikler har samtaler på tvers av tid. Ikke med andre partikler et annet sted, men med seg selv — fremtidige versjoner av seg selv.

Jeg kom over denne forskningen og måtte lese den tre ganger før jeg skjønte hva det innebar. Det handler om noe som kalles "sammenfiltring i tid", og kanskje er det nøkkelen til å løse et av fysikkens mest sta gåter.

La meg forklare.

Hva er greien med sammenfiltring?

Du har kanskje hørt at kvantepartikler kan være "sammenfiltret" — en skummel forbindelse der det som skjer med én partikkel øyeblikkelig påvirker en annen, uansett hvor langt unna de er. Einstein kalte det "spøkelsesaktig virkning på avstand", og han hadde rett i å synes det var ubehagelig.

Det fascinerende? Dette er allerede ganske vilt. Mål én sammenfiltret partikkel, og du vet øyeblikkelig noe om partneren. De er som kvante-bestevenner som alltid vet hva den andre tenker, selv om de er på motsatte sider av universet.

Men her kommer det virkelig interessante.

Plot-twisten: Partikler som snakker med seg selv

En fysiker — som begynte å tenke på dette på 1990-tallet — innså at sammenfiltring ikke trenger å skje mellom to ulike kvantesystemer. Det kan skje innenfor ett eneste objekt, spredt over ulike tidspunkter.

Tenk på det.

En partikkel akkurat nå kan være sammenfiltret med hva den blir i morgen. Eller neste uke. Eller om ti år. Informasjonen den bærer nå deler en mystisk kvanteforbindelse med hva den vil være senere.

Dette kalles "sammenfiltring i tid", og det er rett og slett en av de mest fascinerende idéene jeg har støtt på i det siste.

Hvorfor spiller dette noen rolle? Hei, svarte hull

Nå lurer du kanskje på: "Greit, men hva så?"

Vel, her er "hva så": Dette kan hjelpe oss å endelig bygge bro mellom to teorier som nekter å bli enige — kvantefysikk og Einsteins gravitasjonsteori (generell relativitetsteori).

Her er konflikten. Kvantefysikk sier at informasjon aldri kan ødelegges. Det er en grunnleggende regel. Men svarte hull? De ser ut til å ødelegge alt. Kast noe i et svart hull, og all informasjon om hva det var — et eple, en foton, din gamle mobil — blir slettet for alltid.

Dette er det berømte "informasjonsparadokset til svarte hull", og fysikere har klødd seg i hodet over det i tiår.

Hvor Hawking kommer inn

Stephen Hawking viste oss noe avgjørende: Svarte hull er ikke helt svarte. De stråler faktisk ut ting over tid, og fordamper til slutt helt. Det betyr at svarte hull har kvanteegenskaper.

Men her er problemet med Hawkings matematikk. Mens svarte hull fordamper, ser de ut til å skape mer og mer sammenfiltring mellom innsiden og utsiden av det svarte hullet. Og her kommer poenget: sammenfiltring er "monogam".

Hva betyr det? I kvanteverdenen, hvis partikkel A er dypt sammenfiltret med partikkel B, kan den ikke også være dypt sammenfiltret med partikkel C. Det er som kvantesjalusi — du kan ikke dele alt med alle.

Så hvis svarte hull stadig skaper mer sammenfiltring mens de fordamper, treffer de til slutt en vegg. De kan ikke skape uendelig sammenfiltring fordi universet ikke fungerer sånn.

Kan tidsammenfiltring redde oss?

Dette er der tidsammenfiltring-idéen blir spennende. Hvis partikler kan være sammenfiltret med sine fremtidige jeg, kanskje det åpner nye muligheter for hvordan informasjon kan bevares og deles.

Tenkningen er denne: Hvis et svart hulls informasjon kan sammenfiltres med sin fremtidige tilstand, kanskje reglene om monogami fungerer annerledes. Informasjonen blir ikke delt mellom to separate systemer — den blir delt over tid innenfor ett system.

Dette kan gi en vei for informasjon til å slippe ut av det svarte hullet uten å bryte kvantereglene.

Hvorfor jeg synes dette er så fengende

Jeg er ikke fysiker, men jeg elsker hvordan dette får deg til å tenke annerledes om virkeligheten. Vi snakker ikke bare om partikler som eksisterer i rommet — vi snakker om dem som eksisterer over tid på måter som visker ut grensene mellom fortid, nåtid og fremtid.

Det er nesten filosofisk over det. Hvis partikler kan være forbundet med sine fremtidige jeg, hva betyr det for årsakssammenheng? For fri vilje? For tidens natur?

Fysikeren som kom med denne idéen hadde ingen anelse om at den til slutt skulle kobles til å forstå kvantegravitasjon. De var bare nysgjerrige på måle relasjoner mellom kvantepartikler. Men slik skjer ofte de største oppdagelsene — noen følger nysgjerrigheten ned i kaninhullet, og år senere viser det seg å være akkurat det vi trengte.

Konklusjonen

Vi holder fortsatt på å finne ut av dette. Dette er ikke en komplett løsning på kvantegravitasjon — den er fortsatt én av fysikkens hellige graaler. Men idéer som sammenfiltring i tid gir oss nye vinkler å utforske.

Og ærlig talt? Jeg elsker at vi stadig oppdager grunnleggende ting om hvordan universet fungerer. Hver generasjon tror de har funnet ut av det grunnleggende, og så kommer noen med en vill idé om at partikler snakker med sine fremtidige jeg.

Universet er rart. Og jeg er definitivt med på det.