Μια σκουληκότρυπα στον Γαλαξία μας για χωροχρονικά ταξίδια;

Συνδυάζοντας παρατηρησιακά δεδομένα και τη γενική θεωρία της σχετικότητας, μια διεθνής ομάδα αστροφυσικών κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πιθανόν ο Γαλαξίας μας «φιλοξενεί» μια σκουληκότρυπα. Η ομάδα, η οποία αποτελείται από επιστήμονες από την Ινδία, τις ΗΠΑ και τη Διεθνή Σχολή Προηγμένων Μελετών (SISSA) στην Ιταλία, δημοσίευσε τη μελέτη της στο περιοδικό Annals of Physics, στην οποία μάλιστα αναφέρει πως οι υπολογισμοί της δείχνουν πως η σκουληκότρυπα θα μπορούσε να είναι «σταθερή», επιτρέποντας έτσι τα χωροχρονικά ταξίδια.
«Λαμβάνοντας υπόψη τον χάρτη της σκοτεινής ύλης στον Γαλαξία και το πιο πρόσφατο μοντέλο για τη Μεγάλη Έκρηξη, και με την προϋπόθεση βέβαια πως οι “χωροχρονικές σήραγγες” όντως υπάρχουν, συμπεράναμε πως θα μπορούσε όντως να υπάρχει στον Γαλαξία μια τέτοια σήραγγα, με διαστάσεις μάλιστα που να αγγίζουν το μέγεθός του», αναφέρει στο σάιτ της SISSA ο Πάολο Σαλούτσι, αστροφυσικός στη Σχολή και ειδικός στη μελέτη της σκοτεινής ύλης.
Όπως προσθέτει ο Σαλούτσι, οι υπολογισμοί των επιστημόνων έδειξαν πως η σήραγγα θα μπορούσε να προσφέρει τη δυνατότητα χωροχρονικών ταξιδιών, όπως περίπου αποδίδονται στην πρόσφατη ταινία Interstellar.
        
           
Η αλήθεια είναι πως πολλοί μη ειδικοί έμαθαν για πρώτη φορά από την ταινία επιστημονικής φαντασίας του Κρίστοφερ Νόλαν για τις σκουληκότρυπες – ή τις «γέφυρες Αινστάιν-Ρόζεν», όπως τις αποκαλούν οι φυσικοί. Αποτελέσματα της επίλυσης των εξισώσεων της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, οι σήραγγες συνδέουν απευθείας δύο σημεία, «παρακάμπτοντας» τη συμβατική απόσταση που τα χωρίζει. Μάλιστα, τουλάχιστον θεωρητικά, αφού δεν έχει υπάρξει έως σήμερα κανένα πειραματικό στοιχείο που να επιβεβαιώνει την ύπαρξη των σκουληκότρυπων, η «είσοδος» και η «έξοδός» τους μπορεί να ανήκουν είτε στο ίδιο είτε σε διαφορετικά σύμπαντα.
Όπως είναι φυσικό, ούτε για την ύπαρξη μιας χωροχρονικής σήραγγας στον γαλαξία μας δεν υπάρχει κάποιο πειραματικό στοιχείο που να την επιβεβαιώνει. «Προφανώς δεν ισχυριζόμαστε πως ανακαλύψαμε μια σκουληκότρυπα στον γαλαξία μας, αλλά απλώς ότι, σύμφωνα με το θεωρητικό μας μοντέλο, πρόκειται για μια εύλογη θεωρία», σημειώνει ο αστροφυσικός.
Όσον αφορά πάντως την πειραματική «δοκιμή» του μοντέλου, ο Σαλούτσι υποστηρίζει πως δεν είναι εκ των προτέρων αδύνατη. «Θα μπορούσαμε να το ελέγξουμε συγκρίνοντας δύο γαλαξίες – τον Γαλαξία μας με κάποιον άλλο που βρίσκεται σε αρκετά μικρή απόσταση, όπως για παράδειγμα το Νέφος του Μαγγελάνου. Ωστόσο, απέχουμε ακόμη πολύ από την υλοποίηση μιας τέτοιας σύγκρισης».

Read more

Έρχεται ο κβαντικός σκληρός δίσκος

Φυσικοί οι οποίοι αναπτύσσουν έναν πρωτότυπο κβαντικό σκληρό δίσκο πραγματοποίησαν σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση αυτή, βελτιώνοντας τον χρόνο αποθήκευσης κατά περίπου 100 φορές.
Το ρεκόρ της ομάδας του Australian National University (ANU) και του University of Otago ανέρχεται στις έξι ώρες και αποτελεί ένα πολύ σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της δημιουργίας ενός παγκόσμιου ασφαλούς δικτύου κρυπτογράφησης που βασίζεται στην κβαντική πληροφορία, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τραπεζικές συναλλαγές και προσωπικά email.
«Πιστεύουμε ότι σύντομα θα είναι δυνατόν να διαμοιράζουμε κβαντικές πληροφορίες μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων στον κόσμο» αναφέρει σχετικά η επικεφαλής συντάκτης, Μαντζίν Ζονγκ, του Research School of Physics and Engineering (RSPE).
«Οι κβαντικές καταστάσεις είναι πολύ εύθραυστες και κανονικά καταρρέουν σε μιλισεκόντ. Οι μεγάλοι χρόνοι αποθήκευσής μας έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στη μετάδοση κβαντικής πληροφορίας».
Η κβαντική πληροφορία υπόσχεται αρραγή κρυπτογράφηση επειδή τα κβαντικά σωματίδια, όπως τα φωτόνια, μπορούν να δημιουργηθούν με τρόπο ο οποίος τα συνδέει εγγενώς. Οι αλληλεπιδράσεις με το ένα επηρεάζουν το άλλο, όσο μακριά και αν βρίσκονται.

Οι ερευνητές των δύο πανεπιστημίων αποθήκευσαν κβαντικές πληροφορίες σε άτομα ευρωπίου ενσωματωμένα σε κρύσταλλο. Η τεχνική αυτή (στέρεας κατάστασης) είναι μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική στη χρήση ακτινών λέιζερ σε οπτικές ίνες- μια προσέγγιση η οποία χρησιμοποιείται επί της παρούσης για τη δημιουργία κβαντικών δικτύων μήκους περίπου 100 χιλιομέτρων.
«Οι χρόνοι αποθήκευσής μας είναι πλέον τόσο μεγάλοι που σημαίνει ότι πρέπει να επανεξεταστεί ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος διαμοιρασμού κβαντικών δεδομένων» σημείωσε η Ζονγκ. «Ακόμα και μέσω μεταφοράς των κρυστάλλων μας σε ταχύτητες περπατήματος έχουμε μικρότερη απώλεια από ό,τι τα συστήματα λέιζερ σε μία απόσταση».
«Μπορούμε τώρα να φανταστούμε την αποθήκευση φωτός σε ξεχωριστούς κρυστάλλους και μετά τη μεταφορά τους σε διαφορετικά σημεία του δικτύου, σε απόσταση χιλιάδων χιλιομέτρων το ένα από το άλλο. Οπότε σκεφτόμαστε τους κρυστάλλους μας ως φορητούς οπτικούς σκληρούς δίσκους κβαντικής εμπλοκής (quantum entanglement)».
Μετά την εγγραφή μιας κβαντικής κατάστασης στο πυρηνικό spin του ευρωπίου μέσω της χρήσης φωτός λέιζερ, η ομάδα υπέβαλε τον κρύσταλλο σε έναν συνδυασμό σταθερών και ταλαντευόμενων μαγνητικών πεδίων για τη συντήρηση των εύθραυστων κβαντικών πληροφοριών.
«Τα δύο πεδία απομονώνουν τα spin του ευρωπίου και εμποδίζουν την κβαντική πληροφορία να διαρρεύσει» σημειώνει ο Dr. Τζέβον Λόνγκτελ του University of Otago.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature.

Read more