Μια θεωρία με δύο χρονικές διαστάσεις υπόσχεται να λύσει το μεγαλύτερο μυστήριο της κβαντικής φυσικής

Η κβαντική μηχανική πολλές φορές φαίνεται παράξενη επειδή περιλαμβάνει φαινόμενα όπως η λεγόμενη «στοιχειωμένη δράση από απόσταση». Ένας φυσικός πρότεινε ένα μαθηματικό μοντέλο σύμφωνα με το οποίο η παράξενη συμπεριφορά της κβαντικής φυσικής ίσως μπορεί να εξηγηθεί αν το σύμπαν διαθέτει τρεις διαστάσεις χώρου και δύο διαστάσεις χρόνου. Αυτή η ιδέα εισάγεται για να εξηγήσει γιατί «η κβαντική φυσική φαίνεται μερικές φορές να δρα ταχύτερα από το φως».

Στην καρδιά της κβαντικής φυσικής βρίσκεται ένα φαινόμενο που ονομάζεται κβαντική σύμπλεξη.

Τι είναι η κβαντική σύμπλεξη⁽*⁾ [quantum entanglement];
Είναι ένα κβαντικό φαινόμενο όπου δύο ή περισσότερα σωματίδια συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε η κατάσταση του ενός σωματιδίου να συνδέεται και να εξαρτάται από την κατάσταση του άλλου, ακόμα κι αν βρίσκονται σε πολύ μεγάλη απόσταση το ένα από το άλλο. Αν μετρήσουμε μια ιδιότητα του ενός από δύο «συν-πλεγμένα» μεταξύ τους σωματίδια, τότε γνωρίζουμε αμέσως και την αντίστοιχη ιδιότητα του άλλου. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι ακόμα κι αν τα δύο σωματίδια βρίσκονται σε τεράστια απόσταση μεταξύ τους, η μέτρηση του ενός επηρεάζει ακαριαία το άλλο. Το γεγονός αυτό φαίνεται να παραβιάζει το ανώτατο όριο της ταχύτητας του φωτός που επιβάλλει η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Όμως δεν το κάνει. Διότι το φαινόμενο της κβαντικής σύμπλεξης δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακαριαία διάδοση πληροφορίας. Το φαινόμενο της κβαντικής σύμπλεξης χρησιμοποιείται στην ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών.

Οι συσχετίσεις σε μεγάλες αποστάσεις δεν είναι από μόνες τους μυστηριώδεις.
Αυτό που κάνει την κβαντική σύμπλεξη ξεχωριστή είναι ότι, πριν γίνει η μέτρηση, τα σωματίδια δεν είχαν καμία απολύτως καθορισμένη ιδιότητα. Μόνο αν μετρήσετε το ένα σωματίδιο, το άλλο αποκτά επίσης ακαριαία μια ιδιότητα, η οποία πρέπει να ταιριάζει με την ιδιότητα του πρώτου σωματιδίου. Κι αυτό συμβαίνει ταχύτερα από το φως. Αν κάποιος υποστηρίξει ότι τα σωματίδια έχουν ήδη τις ιδιότητες πριν τα μετρήσουμε, τότε αυτό απλώς δεν συμφωνεί με τα πειράματα.

Η κβαντική σύμπλεξη εμπεριέχει αυτό που ο Αϊνστάιν ονόμασε «στοιχειωμένη δράση από απόσταση». Η κβαντική σύμπλεξη είναι απλώς ένας τρόπος για να αποκαλυφθεί αυτή η δράση που δεν είναι απλά ταχύτερη από το φως^. είναι ακαριαία. Ένας απλός τρόπος για να εξηγηθεί αυτό είναι να αποδεχτούμε ότι οι διαδικασίες που εξελίσσονται ταχύτερα από το φως είναι πράγματι δυνατές. Τότε όμως πρέπει να είμαστε έτοιμοι να αντιμετωπίσουμε ένα σωρό άλλα προβλήματα.

Υπενθυμίζεται πως, μπορεί μεν η κβαντική σύμπλεξη να φαίνεται ότι παραβιάζει το ανώτατο όριο της ταχύτητας του φωτός που επιβάλλει η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, όμως δεν μας επιτρέπει να στείλουμε καμία πληροφορία ταχύτερα από το φως. Τούτο συμβαίνει επειδή δεν μπορούμε να προβλέψουμε ποιο θα είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης. Γνωρίζουμε μόνο ότι τα αποτελέσματα θα είναι συσχετισμένα. Και δεν μπορούμε να στείλουμε ένα σήμα κάνοντας απλώς μια μέτρηση.

Αν λοιπόν αποδεχτούμε μια πραγματικά «στοιχειωμένη» δράση ταχύτερη από το φως, τότε γιατί δεν μπορούμε να τη χρησιμοποιήσουμε για την αποστολή πληροφοριών; Κι εδώ έρχεται ο Marco Pettini, ο συγγραφέας μιας νέας μελέτης με την ιδέα ότι η κβαντική φυσική κάνει χρήση μιας δεύτερης διάστασης του χρόνου.

Ο γνωστός χωροχρόνος του Αϊνστάιν έχει τρεις διαστάσεις χώρου και μία διάσταση χρόνου. Ο Pettini προτείνει να προσθέσουμε άλλη μία διάσταση χρόνου. Το θέμα τώρα είναι ότι ένα σωματίδιο που ταξιδεύει στην δεύτερη διάσταση του χρόνου μπορεί να μην χρησιμοποιεί καθόλου την οικεία μας χρονική διάσταση. Για εμάς, μπορεί να ταξιδεύει κάπου αλλού ακαριαία.

Για να εξηγήσει γιατί παρατηρούμε αυτό το φαινόμενο μόνο κατά την διαδικασία της μέτρησης, ο συγγραφέας εισάγει ένα κρυφό πεδίο που ζει σε αυτόν τον πενταδιάστατο χωροχρόνο: Το πεδίο αυτό συνδέει μόνο τα συνμπλεκόμενα σωματίδια. Αν μετρήσετε το ένα σωματίδιο, αυτό ενημερώνει το άλλο. Όμως, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την συσκευή μέτρησης για να επιβάλετε νέες πληροφορίες στο πεδίο. Το μόνο παρατηρήσιμο αποτέλεσμα που παίρνετε στο τέλος είναι ότι τα συνμπλεκόμενα σωματίδια συσχετίζονται όπως θα έπρεπε, αλλά δεν μπορείτε να κάνετε τίποτα άλλο με αυτό το πεδίο.

Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι αυτή η θεωρία δεν κάνει ακριβώς τις ίδιες προβλέψεις με την συνηθισμένη κβαντική μηχανική. Ο συγγραφέας προτείνει ένα πείραμα με δύο ανεξάρτητες πηγές ζευγών συνμπλεκόμενων φωτονίων. Η καθιερωμένη κβαντική μηχανική μας λέει ότι τα αποτελέσματα του πρώτου πειράματος δεν θα έπρεπε να έχουν καμία σχέση με το δεύτερο. Αν η δεύτερη διάσταση χρόνου διαθέτει όντως αυτό το κρυφό πεδίο, τότε τα πειράματα θα έπρεπε να έχουν μια μικροσκοπική πρόσθετη συσχέτιση η οποία εξαρτάται από την απόσταση.

Δεν είναι η πρώτη φορά που ένας φυσικός προτείνει επιπλέον διαστάσεις χρόνου. Ο λόγος που δεν έχετε ακούσει πολλά για αυτές τις ιδέες είναι ότι δημιουργούν επιπλέον προβλήματα: μπορούν να κάνουν το κενό του σύμπαντος ασταθές ή μπορούν να προκαλέσουν παράδοξα ταξιδιών στον χρόνο και καταστρέφουν εντελώς την θεωρία της γενικής σχετικότητας.

Η εν λόγω εργασία αφήνει πολλά προβλήματα αναπάντητα. Ωστόσο, πρόκειται για μια πραγματικά νέα ιδέα που εντάσσεται σε αυτό που ονομάζεται «πέρα από την κβαντική φυσική»: την αναζήτηση μιας βαθύτερης εξήγησης για τα κβαντικά φαινόμενα.

(*) Μια πιο τεχνική περιγραφή της κβαντικής σύμπλεξης από τον Στέφανο Τραχανά:

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες:
1. Two Dimensions of Time Explain Quantum Physics, Physicist Argues – https://backreaction.blogspot.com/2026/08/two-dimensions-of-time-explain-quantum.html
2. Quantum Entanglement Beyond Kinematics: A Dynamical Hypothesis in (3,2)-Dimensional Spacetime – https://arxiv.org/abs/2606.12457

Κατηγορίες:ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Ετικέτες: ΧΡΟΝΟΣ, PHYSICS