Частиците си говорят със своето бъдеще

Ето нещо, което ще те накара да се замислиш сериозно: частиците може би си разменят съобщения през времето. Не с други частици на различни места — а със себе си. С бъдещи версии на това, което все още не са станали.

Натъкнах се на това изследване и честно — трябваше да го прочета три пъти, за да проумея какво точно се случва. Става дума за нещо, наречено „заплитане във времето". И то може би е ключът към една от най-упоритите загадки във физиката.

Нека ти я обясня накратко.

Какво толкова е заплитането?

Сигурно знаеш, че квантовите частици могат да бъдат „заплетени" — тази странна връзка, при която каквото се случи с едната, мигновено се отразява на другата, без значение колко са далеч една от друга. Айнщайн я нарече „призрачно действие от разстояние". И честно казано, не е бил далеч от истината.

Но това дори не е най-интересната част. Измериш ли една заплетена частица, веднага знаеш нещо за нейния партньор. Те са като квантови най-добри приятели — винаги знаят какво мисли другият, дори да са в различни краища на вселената.

А сега става наистина интересно.

Обратът: Частиците си говорят със своето бъдеще

Един физик — човек, започнал да мисли по тези неща още в 90-те — осъзнал нещо важно. Заплитането не задължително се случва между две различни квантови системи. Може да се случва вътре в една единствена система, но в различни моменти от времето.

Помисли върху това.

Една частица точно сега може да бъде заплетена с онова, което ще стане утре. Или след седмица. Или след десет години. Информацията, която носи сега, споделя някаква мистериозна квантова връзка с това, което ще бъде по-късно.

Това се нарича „заплитане във времето". И е една от най-завладяващите идеи, върху които съм попадал наскоро.

Защо е важно? Здрасти, черни дупки

Сигурно си казваш: „Е, и?"

Ето какво: тази идея може да ни помогне най-накрая да свържем две теории, които не се понасят — квантовата физика и теорията на гравитацията на Айнщайн (общата относителност).

Конфликтът е следният. Квантовата физика казва, че информация никога не може да бъде унищожена. Това е основно правило. Но черните дупки? Те сякаш унищожават всичко. Хвърлиш ли нещо в черна дупка — ябълка, фотон, стар смартфон — цялата информация за какво е било се губи завинаги.

Това е прочутият „парадокс на информацията в черните дупки". Физиците си блъскат главите над него от десетилетия.

Къде влиза Хокинг

Стивъл Хокинг ни показа нещо ключово: черните дупки не са напълно черни. Те всъщност излъчват неща навън с времето и накрая се изпаряват напълно. Това означава, че черните дупки имат квантови свойства.

Но ето къде е проблемът в сметките на Хокинг. Докато черните дупки се изпаряват, те сякаш създават все повече и повече заплитане между вътрешността и външната страна. И тук идва уловката: заплитането е „моногамно".

Какво значи това? В квантовия свят, ако частица А е дълбоко заплетена с частица Б, тя не може да бъде дълбоко заплетена и с частица В. Нещо като квантова ревност — не можеш да споделяш всичко с всеки.

Така че ако черните дупки продължават да създават все повече заплитане при изпаряването си, рано или късно удрят стена. Не могат да създадат безкрайно заплитане, защото вселената просто не работи така.

Може ли заплитането във времето да ни спаси?

Тук идеята за времевото заплитане става вълнуваща. Ако частиците могат да бъдат заплетени със своето бъдеще, може би това отваря нови възможности за това как информацията се съхранява и споделя.

Логиката е следната: ако информацията на една черна дупка може по някакъв начин да се заплете със своето бъдещо състояние, правилата за моногамията може да работят по различен начин. Информацията не се споделя между две отделни системи — тя се споделя през времето в една единствена система.

Това може да е пътят информацията да избяга от черната дупка, без да нарушава квантовите правила.

Защо ме завладява толкова

Не съм физик, но обичам как тези неща те карат да мислиш различно за реалността. Не говорим само за частици, съществуващи в пространството — говорим за тях, съществуващи през времето по начини, които размиват границите между минало, настояще и бъдеще.

Има нещо почти философско в цялата работа. Ако частиците могат да бъдат свързани със своите бъдещи „аз"-та, какво означава това за причинността? За свободната воля? За самата същност на времето?

Физикът, измислил тази идея, нямал и представа, че тя ще се окаже свързана с разбирането на квантовата гравитация. Бил просто любопитен как се измерват връзките между квантови частици. Но често така стават най-големите открития — някой следва любопитството си надолу по заешката дупка, и години по-късно се оказва, че точно това ни е било нужно.

Какво следва

Все още го изясняваме. Това не е пълно решение на квантовата гравитация — тя си остава една от светите граали на физиката. Но идеи като заплитането във времето ни дават нови ъгли, от които да гледаме.

И искрено? Обичам, че все още откриваме фундаментални неща за това как работи вселената. Всяко поколение си мисли, че е разбрало основите. И после се появи някой с луда идея за частици, говорещи със своите бъдещи „аз"-та.

Вселената е странна. И аз определено съм „за".