Класична Гравітація Може Спричиняти Квантову Заплутаність, Згідно з Новим Дослідженням

Нова наукова робота, опублікована у виданні «Nature», пропонує несподіваний погляд на взаємодію між фундаментальними силами природи, кидаючи виклик усталеним уявленням про гравітацію. Дослідження, проведене Річардом Хаулом та Джозефом Азізом з Королівського коледжу Голловей (Університет Лондона), демонструє, що навіть класична гравітація, описана Загальною теорією відносності Ейнштейна, здатна ініціювати квантову заплутаність між об'єктами зі значною масою. Це відкриття ускладнює пошук єдиної теорії, яка б поєднала квантову механіку з гравітацією, оскільки раніше вважалося, що виявлення заплутаності буде прямим доказом квантової природи самої гравітації.

Суть проблеми полягала у тому, що традиційні теореми стверджували: класична гравітаційна взаємодія може передавати лише класичну інформацію, а не квантову. Однак Хаул та Азіз розширили опис матерії до повної квантової теорії поля. Вони виявили, що коли враховується квантова природа матерії, класична гравітація може опосередковувати передачу квантової інформації та генерувати заплутаність через фізичні, локальні процеси, зокрема за участю віртуальних частинок. Це означає, що спостереження заплутаності не є однозначним свідченням існування квантових гравітонів.

Ця ідея ґрунтується на далекоглядному уявному експерименті, запропонованому Річардом Фейнманом ще у 1957 році. Фейнман припускав, що якщо гравітація може заплутувати масивні частинки, то вона сама повинна мати квантову природу. Нова робота не руйнує цей пошук, але вказує на необхідність більш тонкого налаштування експериментальних перевірок. Дослідники наголошують, що ефект, який вони виявили, масштабується інакше, ніж передбачають теорії квантової гравітації, що може дати змогу експериментально розрізнити ці два механізми.

Це відкриття відкриває нові шляхи для осмислення взаємозв'язку між простором-часом та квантовими явищами. Воно підкреслює глибинну єдність усіх проявів природи, навіть якщо межі між макро- та мікросвітом залишаються предметом інтенсивних досліджень. Вчені вважають, що майбутні високоточні вимірювання залишаються критично важливими для остаточного розуміння природи тяжіння.