Jeśli chcesz wysłać wiadomość przez tunel czasoprzestrzenny, lepiej zwróć uwagę.
W pewnych okolicznościach wiadomość mogłaby zostać przekazana przez teoretyczny tunel czasoprzestrzenny łączący czarne dziury w różnych wszechświatach, jak odkryli fizycy w nowym badaniu. Niestety ich wyniki pokazują, że tylko niewielka ilość informacji (mierzona w bitach kwantowych lub kubitach) mogła zostać wymieniona.
„W naszej konkretnej konfiguracji znaleźliśmy rozczarowujące wyniki w tym sensie, że jest to tylko rząd jednego lub dwóch kubitów lub kilku bitów informacji, które można wysłać przez tunel czasoprzestrzenny”, Sam van Leuven, współautor nowy artykuł i badacz z University of Witwatersrand w Johannesburgu, powiedział Live Science.
Zazwyczaj, jeśli miałbyś wysłać coś do czarnej dziury, skończyłoby to w środku, w nieskończenie gęstym punkcie zwanym osobliwością, nigdy nie powróci do poprzedniego życia. Ale jeśli czarna dziura byłaby połączona z inną czarną dziurą przez tunel czasoprzestrzenny, a trajektoria przesłania była właściwa, teoretycznie mogłaby przejść i wyjść po drugiej stronie tunelu czasoprzestrzennego - który mógłby znajdować się w alternatywnym wszechświecie.
Powiązane: 9 pomysłów na temat czarnych dziur, które rozwalą Twój umysł
Wykonanie tego wymaga, aby zarówno wszechświaty, jak i połączona czarna dziura miały pewien rodzaj fizyki i geometrii. Na przykład przejście przez tunel czasoprzestrzenny byłoby możliwe tylko wtedy, gdy czasoprzestrzeń miała ujemną krzywiznę. Oznacza to, że możesz wyobrazić sobie czasoprzestrzeń jako ogromne siodło, w którym gdyby dwa stworzenia próbowały kroczyć równoległymi ścieżkami, faktycznie odsuwałyby się od siebie.
Naukowcy wiedzieli, że teoretycznie ten specyficzny układ wszechświata pozwala na przekazywanie informacji przez tunele czasoprzestrzenne, a wcześniej dokonali szacunków, aby określić, ile informacji może podróżować w ten sposób.
„Wiemy teraz, że proces ten jest analogiczny do teleportacji kwantowej… ale istnieją ograniczenia dotyczące ilości informacji, które można wysłać” - powiedział Aron Wall, badacz z Wydziału Matematyki Stosowanej i Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie Cambridge, który nie był zaangażowany w nowe badanie. (W teleportacji kwantowej informacje można niemal natychmiast przesyłać na duże odległości za pomocą splątanych kwantowo cząstek, co oznacza, że ich stany są powiązane bez względu na odległość, która je dzieli.)
W nowych badaniach Van Leuven i jego koledzy badali tunel czasoprzestrzenny przy użyciu geometrii czasoprzestrzeni opisanej przez teorię ogólnej teorii względności Alberta Einsteina. Matematyka użyta do opisania tego scenariusza została wykonana dla uproszczenia we dwuwymiarowym wszechświecie, ale powinna również obowiązywać dla wszechświata 3D, takiego jak nasz.
Wyniki pokazały, że tylko kilka bitów informacji mogło być przepuszczonych przez tunel czasoprzestrzenny - mniej niż inne metody. Odkryli również, że wysyłanie wiadomości przez tunel czasoprzestrzenny zmieni czarne dziury. Wysyłająca czarna dziura zwiększałaby masę, a odbierająca czarna dziura zmniejszała się wraz z każdą wysłaną wiadomością. Przy pierwszej wiadomości odbierająca czarna dziura straci około 30% swojej masy, a po kolejnych wiadomościach czarna dziura zniknie. Dodatkowo, każda kolejna wiadomość będzie się zmniejszać, tak że wiadomość ostatecznie nie będzie zawierała żadnych informacji.
Van Leuven i inni naukowcy kontynuują badania nad szeroką gamą ustawień i zasad, zarówno podobnych, jak i niepodobnych do tych z naszego wszechświata, które mogą pozwolić na przekazanie większej ilości informacji. Obecnie takie tunele czasoprzestrzenne i połączone czarne dziury są całkowicie teoretyczne, ale naukowcy uważają, że nie jest całkowicie niemożliwe, aby mogły zostać stworzone lub zmanipulowane przez jakąś zaawansowaną cywilizację.
„Staramy się znaleźć uogólnienia naszej konfiguracji, które pozwoliłyby na więcej informacji, ale jest to praca w toku”, powiedział Van Leuven dla Live Science. „Ale zawsze będzie limit. Nie będzie nieskończonej ilości informacji, które możesz wysłać bez zniszczenia tunelu czasoprzestrzennego.”
Badanie zostało opublikowane 29 lipca online w czasopiśmie arXiv i zostało przesłane do Journal of High Energy Physics.
