آیا می توانیم رایانه های فضایی بسازیم که روی گرانش کار کنند؟

یک آزمایش ریاضی برای ماهیت فضا -زمان – پارچه واقعیت فیزیکی – می تواند اولین قدم به سمت دستگاه های رایانه ای جدید باشد که اطلاعات را با استفاده از گرانش پردازش می کنند.

آیا فضا-زمان تغییر ناپذیر است ، یا می توان آن را به گونه ای تحریف کرد که سیگنالی را که از آن عبور می کند تأثیر بگذارد؟ طبق نظریه نسبیت ویژه آلبرت انیشتین ، استاتیک است – اما نظریه نسبیت عام آن چیزی کاملاً متفاوت را نشان می دهد. در این زمینه ، اشیاء عظیم ، منحنی و منحنی فضا را کم رنگ می کنند ، همانطور که وقتی یک توپ روی یک ورق تنش قرار می گیرد ، که می تواند مسیر یک سیگنال را که در این نزدیکی حرکت می کند تغییر دهد.

Elefttherios-ermis tselastis در پلی تکنیک école در بروکسل در بلژیک و ämin baumeler در دانشگاه لوگانو در سوئیس ، وی اکنون یک آزمایش ریاضی ایجاد کرده است تا دریابد که آیا فضا-زمان در یک منطقه معین تغییر ناپذیر است یا خیر.

آنها سناریویی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند که در آن سه یا چند نفر با ارسال متقابل من اطلاعات را مبادله می کنند. آنها از آنها پرسیدند که آیا می توان گفت آیا یکی از افراد – با نام مستعار آلیس ، باب و چارلی – می تواند نحوه حرکت این اطلاعات را با تحریف فضا تغییر دهد. آیا آلیس می تواند پیامی در نظر گرفته شده برای باب دریافت کند زیرا مساحت زمان فضا که سیگنال سفر کرده است تحریف شده است؟ آیا او می تواند علیت را برای چارلی و باب معکوس کند – تا باب بتواند پاسخی از چارلی قبل از پیام دریافت کند – بازی با فضا -زمان در نزدیکی او؟

Tselastis و Baumeler معادله ای را به دست آوردند که می تواند به آلیس ، باب و چارلی کمک کند ، یعنی در صورت امکان این شرایط. پس از چندین چرخه ارسال پیام به یکدیگر ، آنها می توانند تکمیل کنند که چه کسی پیام را بدست آورده است ، سپس این داده ها را به معادله متصل می کند.

نتیجه نشان می دهد که آیا آنها در شرایطی ارتباط برقرار کرده اند که دستکاری در فضا-زمان گزینه ای بود. این چارچوب ریاضی به اندازه کافی کلی بود که این سه نفر چیزی برای دانستن اینکه در فضا در کجا قرار دارند یا از دستگاه های پیام رسانی غیر استاندارد استفاده می کنند ، به اندازه کافی کلی بود.

باوملر می گوید که نسبیت عام به عنوان توصیف موفقیت آمیز از واقعیت جسمی ما برای ده ها سال درک شده است ، اما ما همیشه یک پیوند ریاضی سختگیرانه بین تغییر در فضا-زمان و جریان اطلاعات را از دست می دهیم. درک جریان اطلاعات و مفاهیم مرتبط ، مبانی علوم کامپیوتر را تشکیل می دهد.

به این معنا ، او می گوید ، کار تیم وی می تواند یک گام خیلی زود در جهت استفاده از اثرات گرانشی – حرکت توده ها و تحریف فضا -زمان – برای محاسبه باشد.

“اگر ما از اسرار فیزیک برای انجام رایانه استفاده خواهیم کرد ، چرا نسبیت عام را امتحان نمی کنیم؟” گفته شده پابلو آرتی در دانشگاه پاریس-ساکلی در فرانسه. او می گوید که سایر محققان ایده های افراطی مانند پرتاب رایانه در سیاه چاله را در نظر گرفته اند به طوری که تغییر شکل فضا در نزدیکی لبه سیاه چاله باعث کاهش زمان می شود و در غیر این صورت محاسبات فوق العاده طولانی را امکان پذیر می کند.

اما نظریه جدید برجسته است زیرا روی دستگاه های خاص یا نظریه های فضایی تمرکز نمی کند ، به این معنی که می تواند در طیف گسترده ای از موقعیت ها اعمال شود. او می گوید ، ساخت دستگاه “اطلاعات در مورد گرانش” قابل تحمل است.

Tselastis و Baumeler همچنین می گویند قبل از اینکه بتوانید یک وسیله عملی را طراحی کنید ، کارهای بیشتری لازم است. محاسبات کارهای اخیر آنها بر اساس موقعیت های خارق العاده است – تصویر آلیس یک سیاره کامل را برای نشستن بین چارلی و باب حرکت می دهد. برای اینکه ایده های خود برای یافتن استفاده عملی ، آنها باید اثرات گرانش را در مقیاس های بسیار کوچکتر درک کنند.

این شدت سیگنال های بسیار ضعیفی را برای اشیاء بسیار عظیم ایجاد می کند ، به همین دلیل شما هرگز تأثیر تغییر شکل فضا را احساس نمی کنید ، مثلاً مداد روی میز خود. با این حال ، برخی از دستگاه ها مانند ساعتهای ساخته شده از اتم های بسیار سرد می توانند این اثرات را تشخیص دهند. توسعه آینده این دستگاه ها – همراه با پیشرفت در تئوری های اتصال گرانش و اطلاعات – می تواند منجر به کاربردهای عملی تر برای کار ریاضی Tsesentis و Baumeler شود.

تحقیقات آنها می تواند به روشی که پارادایم های مختلف – تئوری اطلاعات و نسبیت ویژه – با علیت سروکار دارند ، روشن کند V. Vilasini در دانشگاه گرنوبل آلپ در فرانسه. از آنجا که کار جدید با ایده هایی مانند وارونگی ترتیب وقایع درگیر می شود ، سؤالاتی راجع به مفاهیم اساسی ظاهراً مانند آنچه یک رویداد – به عنوان مثال ، آلیس با فشار دادن یک دکمه برای ارسال پیام – درگیر می شود ، ایجاد می کند.

به نظر وی ، مرحله بعدی ادغام کاملتر رویکرد محققان در تئوری نسبیت عام است که این امر می تواند تحقیقات عمیق تری در مورد ماهیت فضا-زمان فراهم کند.

“پدیده های اخترفیزیکی مانند ادغام سیاه چاله ، که امواج گرانشی تولید می کنند که به زمین می رسند ، حاوی امضاهای جسمی قابل توجهی از نوع همبستگی های مورد مطالعه در این کار هستند ، و این می تواند به ما امکان دهد که چگونه آنها فضا-زمان را تحریف کنیم؟” او پرسید.

سوژه ها: