Entanglement formon hapësirë‑kohë; “magjia” sjell gravitetin

Në vitin 1973, John Archibald Wheeler përshkroi marrëdhënien mes hapësirës dhe materies me dy fjali të thjeshta: “Hapësira vepron mbi materien, duke i treguar se si të lëvizë. Në kthim, materia reagon ndaj hapësirës, duke i treguar se si të përkulet.” Këto fjalë përmbledhin thelën e teorisë së përgjithshme të relativitetit të Albert Einstein, e cila e paraqet gravitetin jo si forcë, por si deformim gjeometrik të hapësirë‑kohës.

Analogia më e njohur e relativitetit tregon hapësirë‑kohën si një dyshek të sheshtë, ndërsa një yll masiv është si një top bowling që ulet në të. Pesha e topit krijon një thellë në dyshek, duke treguar se si materia “i thotë” hapësirës se si të përkulet. Problemi shfaqet kur një yll vdes dhe kolapson në një pikë të përfundimisht densitetit, duke prodhuar një vrimë të thellë – një vrimë të zezë – ku analogjia e dyshekut dështon, sepse topi nuk mund të krijojë më një thellë në materialin qëndror.

Në fund të viteve ’90, studiuesit kuptuan se nëse hapësirë‑kohën e trajtojmë si një grup grimcash krejtësisht kuantike, atëherë teorikisht mund të përshkruajmë edhe vrimat e zeza. Kërkimi i dekadave të fundit tregoi se ndërlidhja (entanglement) ndërmjet grimcave është ajo që ndërton strukturën e hapësirë‑kohës, duke krijuar një “mjedis” ku materia mund të lëvizë, në përputhje me pjesën e parë të deklaratës së Wheeler. Mungesa e pjesës së dytë, ku materia i “tregon” hapësirës se si të përkulet, mbeti një mister: në modelet ekzistuese topi bowling qëndronte në dyshek pa lënë asnjë gjurmë.

Kohët e fundit, fizikantë të përfshirë Charles Cao nga Virginia Tech kanë zbuluar se grimcat kuantike mund të japin hapësirë‑kohës fleksibilitetin e nevojshëm për të krijuar kurbaturën. Në disa punime të reja, ekipet kanë identifikuar një tipar të mekanikës kuantike që Cao e përshkruan si “softuesi i tekstilit të hapësirës”, një masë e quajtur “magjia”. “Pa magji, gjërat janë paksa shumë të thjeshta,” thotë John Preskill, fizikant në California Institute of Technology, i cili ka kontribuar në artikullin më të fundit të Cao-s. Sipas tij, “hapësira kuantike nuk është aspak kaq e thjeshtë”.

Këto zbulime lidhen ngushtë me parimin holografik, i cili u propozua nga Jacob Bekenstein dhe Stephen Hawking në fillimet e viteve ’70 dhe u zgjat nga Juan Maldacena, Edward Witten dhe të tjerë në fund të viteve ’90. Sipas këtij parimi, një volumë tre‑dimensional i hapësirë‑kohës mund të përfaqësohet nga grimca në sipërfaqen e saj, ashtu si një hartë e sheshtë e një globi. Entanglementi vepron si “indet” që lidhin këto grimca; nëse “priten” këto indet, lidhja – për shembull një vrimë e tokës – zbehet dhe fundi i saj shkon në zhdukje. Kështu, “magjia” e Cao-s mund të shpjegojë se si materia “i thotë” hapësirës se si të përkulet, duke plotësuar kështu të dyja pjesët e vizionit të Wheeler-it.