Вперше запропонована схема експерименту для перевірки Теорії струн.
Як відомо, Теорія струн претендує на об'єднання ідей Теорії відносності і квантової механіки - і, як наслідок, на те, щоб стати остаточною і довгоочікуваною «теорією всього».
Сьогодні Теорія струн, а точніше - її найрозвиненіше відгалуження, М-теорія, отримала велике визнання у фізиків всього світу. Цікавим можна запропонувати популярне введення в цю концепцію, викладене в нашій статті «Струнний концерт для Всесвіту».
Незважаючи на бурхливий розвиток Теорії струн в останні десятиліття, вона залишається суто теоретичною конструкцією. Досі ніхто і ніколи не поставив жодного досвіду, який доводив би її спроможність - або спростовував би її. Так що, на відміну від тієї ж Теорії відносності або квантової механіки, Теорія струн не перевірена експериментально. А значить, багато в чому залишається умоглядним конструктом, не гірше і не краще інших космологічних систем - хіба що куди більш обґрунтованою математично.
Проблема в тому, що Теорія струн оперує об'єктами і масштабами порядку планківських одиниць, і енергії, і чутливості, необхідні для відповідних вимірювань, далеко перевершують все, що сьогодні здатні запропонувати навіть найбільш «просунуті» технології. Лише днями відомий англійський професор Майкл Дафф (Michael Duff) виступив з цікавою пропозицією, що дозволяє, в принципі, перевірити Теорію струн експериментально. І - можливо, дати їй новий сильний поштовх, а можливо, закрити цю бурхливо дебатовану тему.
Для цього Дафф пропонує використовувати ефект зчепленості («заплутування») квантових частинок, що полягає у взаємопов'язаності їх станів. Незалежно від розділяє супутані частинки відстані, зміна властивостей однієї частинки моментально позначається на другій, і навпаки.
Це дивне явище, що не вкладається в голові, не підлягає сумніву, оскільки було багаторазово перевірено в найбільш допитливих експериментах і незабаром отримає навіть повсюдне використання, коли вченим вдасться, нарешті, створити заснований на абсолютно нових принципах і неймовірно продуктивний квантовий комп'ютер (про це читайте: «Чи скоро революція?»).
Отже, неважливо, яка дистанція розділяє зчеплені квантові частинки; вимірюючи стан однієї з них, ви моментально змінюєте корелюючий стан іншої. В принципі, в цю систему можливе включення й інших пов'язаних частинок, хоча з кожною новою часткою розрахунки про взаємний їх вплив стають все більш і більш складними.
Дафф і його колеги помітили, що квантовомеханічні математичні формули, що описують поведінку трьох зчеплених квантових частинок, вельми нагадують математичний опис певного класу... чорних дір в рамках Теорії струн. Що б означало таку схожість, сказати поки неможливо - «вона може говорити про щось глибоко важливе в устрої нашого світу, а може виявитися простим збігом», як каже сам професор Дафф.
Як не дивовижна ця паралель, на думку групи Даффа, вона дозволяє, ґрунтуючись на відповідних рівняннях Теорії струн, розрахувати поведінку трьох пов'язаних квантових частинок і потім поставити експерименти з вимірювання поведінки цих частинок. Залишиться лише порівняти передбачення теорії з практичними результатами. І яким би не був підсумок цього порівняння, нас обов'язково чекає щось надзвичайно важливе.
За прес-релізом Imperial College London