Un nuovo studio rivela che i buchi neri hanno proprietà distinte delle particelle quantistiche, suggerendo che oggetti cosmici sconcertanti possono essere contemporaneamente piccoli e grandi, pesanti e leggeri, o morti e vivi, proprio come il leggendario gatto di Schrödinger.
Il nuovo studio, basato sulla modellazione al computer, mira a trovare l’elusivo rapporto tra la fisica sbalorditiva che distorce il tempo per oggetti supermassicci come buchi neri e principi che guidano il comportamento delle più piccole particelle subatomiche.
Il team di studio ha sviluppato una struttura matematica in modalità simulazione Particelle quantistiche All’esterno di un gigantesco buco nero simulato. Le simulazioni hanno rivelato che il buco nero mostrava segni di sovrapposizione quantistica, la capacità di esistere in più stati contemporaneamente – in questo caso, di essere allo stesso tempo massiccio e per niente massiccio.
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“Volevamo vedere se [black holes] L’autore principale dello studio, Joshua Fu, un ricercatore PhD in fisica teorica presso l’Università del Queensland, ha affermato in una dichiarazione dichiarazione (Si apre in una nuova scheda). “Finora, non abbiamo studiato in profondità se i buchi neri mostrano alcuni dei comportamenti strani e meravigliosi della fisica quantistica”.
L’esempio più noto di sovrapposizione quantistica è il leggendario gatto di Schrödinger, un esperimento mentale progettato dal fisico dell’inizio del XX secolo Erwin Schrödinger per dimostrare alcuni dei problemi chiave della fisica quantistica. Secondo le teorie quantistiche, le particelle subatomiche esistono in più stati contemporaneamente fino a quando non interagiscono con il mondo esterno. Questa interazione, che può essere un semplice atto da misurare o osservare, getta la particella in uno degli stati possibili.
Schrödinger, che vinse il Premio Nobel per la Fisica nel 1933, intendeva che l’esperimento dimostrasse l’assurdità della teoria quantistica, poiché suggeriva che un gatto chiuso in una scatola potesse essere sia vivo che morto in base al comportamento casuale degli atomi. , finché l’osservatore non interrompe la sovrapposizione.
Tuttavia, a quanto pare, mentre un gatto in una scatola può essere morto indipendentemente dalle azioni dell’osservatore, una particella quantistica può effettivamente esistere in un duplice stato. E il nuovo studio suggerisce che i buchi neri funzionano altrettanto bene.
Il fisico teorico americano e israeliano Jacob Bekenstein è stato il primo a ipotizzare che i buchi neri potessero avere proprietà quantistiche. Poiché un buco nero è definito dalla sua massa, la sovrapposizione quantistica deve significare che questa singola porta gravitazionale può avere più masse che si trovano entro determinati rapporti.
“La nostra modellazione ha mostrato che queste masse sovrapposte erano, in effetti, in intervalli o rapporti specifici, come previsto da Beckenstein”, ha affermato la coautrice dello studio Magdalena Zych, fisica dell’Università del Queensland e coautrice della ricerca. nella dichiarazione. “Non presumevamo che si verificasse alcun modello del genere, quindi il fatto di aver trovato questa prova è stato molto sorprendente”.
Non che siamo più vicini alla comprensione di cosa succede all’interno dei buchi neri. Ma qualunque cosa sia, è probabilmente molto più fantastico di quanto potessimo mai immaginare.
Il Nuovo studio (Si apre in una nuova scheda) È stato pubblicato online in Physical Review Letters venerdì (28 ottobre).
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