د کاسموناټکس ورځ مو مبارک شه! موږ هغه چاپ خونه ته ولېږه . دا د دې ورځو په جریان کې و چې ستورپوهانو ټولې نړۍ ته وښودله چې تور سوري څه ډول ښکاري. تصادف؟ موږ داسې فکر نه کوو 😉 نو انتظار وکړئ، یو په زړه پورې کتاب به ډیر ژر راښکاره شي، چې د سټیون ګابسر او فرانس پریټوریوس لخوا لیکل شوی، د پلکوو ستورپوه عرف اسټروډیډس کریل مسلینیکوف لخوا ژباړل شوی، په ساینسي ډول د افسانوي ولادیمیر سوردین لخوا ایډیټ شوی او د هغې د خپرولو لخوا ملاتړ شوی. د لارې بنسټ.
د کټ لاندې "د تور سوري ترموډینامیک" اقتباس.
تر اوسه پورې، موږ تور سوري د ستورو فزیک توکي ګڼلي دي چې د سپرنووا د چاودنو په جریان کې رامینځته شوي یا د کهکشان په مرکزونو کې پروت دي. موږ دوی ته نږدې د ستورو د سرعت په اندازه کولو سره په غیر مستقیم ډول ګورو. د LIGO د 14 کال د سپتمبر په 2015 د جاذبې څپې مشهور کشف د تور سوري د ټکرونو د مستقیم مشاهدو یوه بیلګه وه. هغه ریاضيکي وسایل چې موږ یې د تور سوري د ماهیت د ښه پوهیدو لپاره کاروو عبارت دي له: توپیر جیومیټري، د آینسټین معادلې، او پیاوړي تحلیلي او عددي میتودونه چې د انشټاین معادلې حل کولو لپاره کارول کیږي او د ځای وخت جیومیټري تشریح کوي چې تور سوراخ رامینځته کوي. او هرڅومره ژر چې موږ کولی شو د بلیک هول لخوا رامینځته شوي د ځای وخت بشپړ کمیتي توضیحات ورکړو ، د اسټرو فزیک له نظره ، د تور سوراخ موضوع تړل کیدی شي. د پراخ نظریاتي لید څخه، د سپړنې لپاره لاهم ډیر ځای شتون لري. د دې څپرکي موخه دا ده چې په عصري تور سوراخ فزیک کې ځینې نظریاتي پرمختګونه روښانه کړي، په کوم کې چې د ترموډینامیک او کوانټم تیوري نظرونه د عمومي نسبت سره یوځای شوي ترڅو غیر متوقع نوي مفکورې رامینځته کړي. اساسي نظر دا دی چې تور سوري یوازې جیومیټریک توکي ندي. دوی تودوخې لري، دوی خورا لوی انټروپي لري، او دوی کولی شي د کوانټم ښکیلتیا څرګندونه وکړي. د تور سوري د فزیک د ترموډینامیک او کوانټم اړخونو په اړه زموږ بحث به په تیرو فصلونو کې وړاندې شوي په تور سوراخ کې د ځای وخت خالص جیومیټریک ځانګړتیاو تحلیل په پرتله خورا ټوټه ټوټه او سطحي وي. مګر دا او په ځانګړې توګه د کوانټم اړخونه د تور سوراخ په اړه د روانو تیوریکي څیړنو یوه اړینه او حیاتي برخه ده، او موږ به ډیره هڅه وکړو چې بیان کړو، که پیچلي توضیحات نه وي، نو لږترلږه د دې کارونو روحیه.
په کلاسیکي عمومي نسبت - که موږ د انشټاین د معادلو د حلونو د توپیر جیومیټري په اړه وغږیږو - تور سوري په حقیقت کې تور سوري دي چې هیڅ شی له دوی څخه خلاص نشي. سټیفن هاکینګ وښودله چې دا حالت په بشپړ ډول بدلیږي کله چې موږ د کوانټم اغیزې په پام کې ونیسو: تور سوري په یوه ټاکلې تودوخې کې د وړانګو خپریدو ته اړ کیږي چې د هاکینګ تودوخې په نوم پیژندل کیږي. د اسټرو فزیکل اندازو تور سوراخونو لپاره (یعنې د ستوري ماس څخه تر سوپر ماسیو بلیک هول پورې) ، د هاکینګ تودوخې د کاسمیک مایکروویو شالید د تودوخې په پرتله د پام وړ نه ده - هغه وړانګې چې ټول کائنات ډکوي ، کوم چې په لاره کې کولی شي. پخپله د هاکینګ تابکاری یو ډول ګڼل کیږي. د بلیک هول د تودوخې د معلومولو لپاره د هاکینګ محاسبه په یوه ساحه کې د لوی څیړنیز پروګرام برخه ده چې د بلیک هول ترموډینامیک نومیږي. د دې پروګرام بله لویه برخه د تور سوري انټروپي مطالعه ده، کوم چې د تور سوري دننه د ورک شوي معلوماتو اندازه اندازه کوي. عادي شیان (لکه د اوبو مغز، د خالص مګنیزیم بلاک، یا ستوري) هم انټروپي لري، او د تور سوري ترموډینامیک مرکزي بیانونو څخه یو دا دی چې د ورکړل شوي اندازې یو تور سوري د بل شکل په پرتله ډیر انټروپي لري. د مادې چې د ورته اندازې په ساحه کې شتون لري مګر د تور سوراخ جوړیدو پرته.
مګر مخکې لدې چې موږ د هاکینګ تابکاری او بلیک هول انټروپي شاوخوا مسلو ته ژوره ډوب شو ، راځئ چې د کوانټم میخانیکونو ، ترموډینامیکونو ، او ښکیلتیا برخو ته یو ګړندی سفر وکړو. د کوانټم میخانیک په عمده توګه په 1920s کې رامینځته شوی ، او اصلي هدف یې د مادې خورا کوچني ذرات تشریح کول وو ، لکه اتومونه. د کوانټم میخانیک پرمختګ د فزیک د داسې بنسټیزو مفاهیمو د تخریب لامل شو لکه د انفرادي ذرې دقیق موقعیت: دا معلومه شوه، د بیلګې په توګه، د الیکترون موقعیت لکه څنګه چې دا د اټومي نیوکلیو شاوخوا حرکت کوي په سمه توګه نشي ټاکل کیدی. پرځای یې، الیکترونونه تش په نامه مدارونه ګمارل شوي، په کوم کې چې د دوی حقیقي موقعیتونه یوازې په احتمالي احساس کې ټاکل کیدی شي. په هرصورت، زموږ د موخو لپاره، دا مهمه ده چې د شیانو دې احتمالي اړخ ته ډیر چټک حرکت ونه کړو. راځئ چې ساده مثال واخلو: د هایدروجن اتوم. دا ممکن په یو ټاکلي مقدار حالت کې وي. د هایدروجن اتوم تر ټولو ساده حالت چې د ځمکې حالت بلل کیږي، هغه حالت دی چې ترټولو ټیټه انرژي لري، او دا انرژي په سمه توګه پیژندل کیږي. په عمومي توګه، د کوانټم میکانیکونه موږ ته اجازه راکوي (په اصولو کې) د هر کوانټم سیسټم حالت په بشپړ دقت سره وپیژنو.
احتمالات په عمل کې راځي کله چې موږ د کوانټم میخانیکي سیسټم په اړه ځانګړي ډول پوښتنې کوو. د مثال په توګه، که دا یقیني وي چې د هایدروجن اتوم د ځمکې په حالت کې دی، موږ کولی شو پوښتنه وکړو، "الیکترون چیرته دی؟" او د کوانټم د قوانینو مطابق
میخانیک، موږ به یوازې د دې پوښتنې لپاره د احتمال یو څه اټکل ترلاسه کړو، نږدې یو څه لکه: "شاید الکترون د هایدروجن اتوم له مرکز څخه تر نیم انګسټروم پورې فاصله کې موقعیت لري" (یو انګسټروم مساوي دی 
متره). مګر موږ فرصت لرو، د یو ځانګړي فزیکي پروسې له لارې، د یو انګسټروم په پرتله د الکترون موقعیت خورا ډیر دقیق معلوم کړو. په فزیک کې دا خورا عام پروسه په الکترون کې د خورا لنډ طول موج د فوټون ډزې کول شامل دي (یا لکه څنګه چې فزیک پوهان وايي د الیکټران لخوا د فوټون توزیع کول) - له دې وروسته موږ کولی شو د توزیع کولو په وخت کې د الیکترون موقعیت په دقت سره تنظیم کړو. تقریبا د طول موج فوټون سره مساوي. مګر دا پروسه به د الکترون حالت بدل کړي، نو له دې وروسته به نور د هایدروجن اتوم په ځمکه کې نه وي او دقیق تعریف شوي انرژي به ونه لري. مګر د یو څه وخت لپاره به د دې موقعیت تقریبا په سمه توګه وټاکل شي (د دې لپاره کارول شوي د فوټون د څپې دقت سره). د الکترون د موقعیت لومړنی اټکل یوازې د احتمالي احساس سره د شاوخوا یو انګسټروم دقت سره کیدی شي، مګر کله چې موږ دا اندازه کړو موږ پوهیږو چې دا څه وو. په لنډه توګه، که موږ د کوانټم میخانیکي سیسټم په یو ډول اندازه کړو، نو لږ تر لږه په دودیز مفهوم کې، موږ دا د هغه مقدار د یو ټاکلي ارزښت سره چې موږ یې اندازه کوو یو حالت ته "زور" ورکوو.
د کوانټم میخانیکونه نه یوازې په کوچنیو سیسټمونو کې پلي کیږي، مګر (موږ باور لرو) په ټولو سیسټمونو کې، مګر د لوی سیسټمونو لپاره د کوانټم میخانیکي قواعد په چټکۍ سره خورا پیچلي کیږي. یو کلیدي مفهوم د کوانټم اننګلمینټ دی، چې یو ساده مثال یې د سپن مفهوم دی. انفرادي الکترونونه سپن لري، نو په عمل کې یو واحد الکترون کولی شي د ټاکل شوي ځایي محور په پام کې نیولو سره پورته یا ښکته سپن ولري. د الکترون سپن یو د لیدلو وړ مقدار دی ځکه چې الکترون کمزوری مقناطیسي ساحه تولیدوي، د مقناطیسي بار ساحې ته ورته. بیا سپن اپ په دې معنی دی چې د الکترون شمالي قطب لاندې اشاره کوي، او سپن ښکته معنی لري چې شمالي قطب پورته اشاره کوي. دوه الکترونونه په یوه کنجګیټ شوي کوانټم حالت کې ځای په ځای کیدی شي، چې یو یې پورته سپن لري او بل یې ښکته سپن لري، مګر دا ناشونې ده چې ووایاست کوم الکترون کوم سپن لري. په لنډه توګه، د هیلیم اتوم د ځمکې په حالت کې، دوه الکترونونه په عین حالت کې دي، چې د سپن واحد په نوم یادیږي، ځکه چې د دواړو الکترونونو ټول سپن صفر دی. که موږ دا دوه الکترونونه پرته له دې چې د دوی سپنونه بدل کړو سره جلا کړو، موږ بیا هم کولی شو ووایو چې دوی یو بل سره سپن واحدونه دي، مګر موږ لاهم نشو ویلای چې د دوی دواړو سپن به په انفرادي ډول څه وي. اوس، که موږ د دوی یو سپن اندازه کړو او دا ثابته کړو چې دا پورته لوري ته لیږدول کیږي، نو موږ به په بشپړ ډول ډاډه شو چې دویم یې ښکته لوري ته لیږدول کیږي. په دې حالت کې، موږ وایو چې سپنونه ښکیل دي - نه پخپله یو مشخص ارزښت لري، پداسې حال کې چې دوی یوځای په یو ټاکلي کوانټم حالت کې دي.
آینسټاین د ښکیلتیا د پیښې په اړه ډیر اندیښمن و: داسې بریښي چې د نسبیت د تیورۍ بنسټیز اصول ګواښوي. راځئ چې په یوه سپن واحد حالت کې د دوه الکترونونو قضیه په پام کې ونیسو، کله چې دوی په خلا کې یو له بل څخه لرې وي. د ډاډ لپاره، اجازه راکړئ چې ایلیس یو له دوی څخه واخلي او باب بل واخلي. راځئ چې ووایو چې الیس د خپل الکترون سپن اندازه کړ او وموندله چې دا پورته لور ته لارښوونه شوې، مګر باب هیڅ شی نه اندازه کړي. تر هغه چې ایلیس خپله اندازه نه وي کړې، دا ناشونې وه چې ووایې د هغه د الکترون سپن څه دی. مګر کله چې هغې خپل اندازه بشپړه کړه، هغه په بشپړ ډول پوهیده چې د باب الکترون سپن د ښکته لور ته (د هغې د خپل الکترون د سپن په مقابل کې) دی. ایا دا پدې معنی ده چې د هغې اندازه کول په سمدستي توګه د باب الکترون په سپن ښکته حالت کې اچوي؟ دا څنګه واقع کیدی شي که چیرې الکترونونه په ځایي توګه جلا شي؟ آینسټین او د هغه همکاران ناتن روزن او بوریس پوډولسکي احساس وکړ چې د مینځلو سیسټمونو اندازه کولو کیسه دومره جدي وه چې د کوانټم میخانیکونو شتون یې له ګواښ سره مخ کړ. د آینسټین-پوډولسکي-روزن پاراډکس (EPR) چې دوی یې جوړ کړی د فکر تجربه کاروي ورته ورته ورته چې موږ یې یوازې تشریح کړې ترڅو دې پایلې ته ورسوو چې کوانټم میکانیکونه د واقعیت بشپړ توضیح نشي کیدی. اوس، د وروستیو تیوریکي څیړنو او ډیری اندازه کولو پراساس، عمومي نظر رامینځته شوی چې د EPR پاراډوکس یوه تېروتنه لري او د کوانټم تیوري سمه ده. د کوانټم میخانیکي ښکیلتیا ریښتیا ده: د ښکیلو سیسټمونو اندازه کول به سره تړاو ولري حتی که سیسټمونه د ځای په وخت کې لرې وي.
راځئ چې بیرته هغه حالت ته لاړ شو چیرې چې موږ دوه الکترونونه په سپن واحد حالت کې واچول او ایلیس او باب ته یې ورکړ. موږ د اندازه کولو دمخه د الکترونونو په اړه څه ویلای شو؟ دا چې دواړه یوځای په یو ټاکلي کوانټم حالت کې دي (سپین واحد). د الیس الکترون سپن په مساوي ډول احتمال لري چې پورته یا ښکته وي. په دقیق ډول، د دې الکترون کوانټم حالت کولی شي د مساوي احتمال سره یو (سپین اپ) یا بل (سپین ښکته) وي. اوس زموږ لپاره د احتمال مفهوم د پخوا په پرتله ژوره معنی لري. مخکې مو یو ټاکلی کوانټم حالت (د هایدروجن اتوم د ځمکې حالت) ته وکتل او ولیدل چې ځینې "ناامنه" پوښتنې شتون لري، لکه "الیکترون چیرته دی؟" هغه پوښتنې چې ځوابونه یې یوازې په احتمالي معنی کې شتون لري. که موږ "ښه" پوښتنې وپوښتئ، لکه "د دې الکترون انرژي څه ده؟"، موږ به دقیق ځوابونه ترلاسه کړو. اوس، هیڅ "ښه" پوښتنې شتون نلري چې موږ کولی شو د ایلیس الکترون په اړه پوښتنه وکړو چې ځوابونه نلري چې د باب الکترون پورې اړه لري. (موږ د احمقانه پوښتنو په اړه خبرې نه کوو لکه "ایا د ایلیس الکترون حتی سپن هم لري؟" - هغه پوښتنې چې یوازې یو ځواب شتون لري.) نو، د تړل شوي سیسټم نیمایي پیرامیټرو ټاکلو لپاره، موږ باید کار واخلو. احتمالي ژبه ډاډ یوازې هغه وخت رامینځته کیږي کله چې موږ د پوښتنو ترمینځ اړیکه په پام کې ونیسو چې الیس او باب ممکن د دوی د برقیانو په اړه پوښتنه وکړي.
موږ په قصدي توګه د یو ساده کوانټم میخانیکي سیسټمونو سره پیل کړی چې موږ پوهیږو: د انفرادي الکترونونو سپنونو سیسټم. تمه شته چې د کوانټم کمپیوټرونه به د ورته ساده سیسټمونو پر بنسټ جوړ شي. د انفرادي الکترون یا نورو مساوي کوانټم سیسټمونو سپن سیسټم اوس د کوبیټس په نوم یادیږي (د "کوانټم بټونو" لپاره لنډ)، په کوانټم کمپیوټرونو کې د دوی رول باندې ټینګار کوي، د ډیجیټل کمپیوټرونو کې د عادي بټونو لخوا لوبول شوي رول ته ورته.
راځئ چې اوس تصور وکړو چې موږ هر الیکټران د یو ډیر پیچلي کوانټم سیسټم سره د ډیری، نه یوازې دوه، کوانټم حالتونو سره بدل کړ. د مثال په توګه، دوی د خالص مګنیزیم الیس او باب بارونه ورکړل. مخکې لدې چې ایلیس او باب خپلې جلا لارې ته لاړ شي ، د دوی بارونه متقابل عمل کولی شي ، او موږ موافق یو چې په دې کولو سره دوی یو ځانګړی عام کوانټم حالت ترلاسه کوي. هرڅومره ژر چې ایلیس او باب جلا شي ، د دوی میګنیشیم بارونه متقابل عمل ودروي. لکه څنګه چې د الکترونونو په قضیه کې، هر بار په غیر ټاکل شوي کوانټم حالت کې دی، که څه هم یوځای، لکه څنګه چې موږ باور لرو، دوی یو ښه تعریف شوی حالت جوړوي. (په دې بحث کې، موږ ګومان کوو چې ایلیس او باب کولی شي خپل مګنیزیم بارونه پرته له دې چې خپل داخلي حالت ګډوډ کړي حرکت وکړي، لکه څنګه چې موږ مخکې فکر کاوه چې الیس او باب کولی شي د دوی د سپنونو بدلولو پرته خپل تړل شوي الکترونونه جلا کړي.) مګر شتون لري. توپیر د دې فکري تجربې او الکترون تجربې ترمنځ توپیر دا دی چې د هر بار په کوانټم حالت کې ناڅرګندتیا خورا لوی دی. بار ممکن په کائنات کې د اتومونو شمیر څخه ډیر کوانټم حالتونه ترلاسه کړي. دا هغه ځای دی چې ترموډینامیک لوبې ته راځي. ډیر ناسم تعریف شوي سیسټمونه بیا هم ځینې ښه تعریف شوي میکروسکوپي ځانګړتیاوې لري. دا ډول ځانګړتیا ده، د بیلګې په توګه، د حرارت درجه. د تودوخې درجه هغه اندازه ده چې د سیسټم کومه برخه څومره احتمال لري چې یو ټاکلی اوسط انرژي ولري، د لوړې تودوخې سره د لوی انرژی د ډیر احتمال سره مطابقت لري. بل thermodynamic پیرامیټر انټروپي ده، کوم چې په اصل کې د هغه حالتونو د لوګاریتم سره مساوي دی چې یو سیسټم یې فرض کولی شي. یو بل ترموډینامیک ځانګړتیا چې د مګنیزیم بار لپاره به د پام وړ وي د دې خالص مقناطیسي کول دي ، کوم چې په اصل کې یو پیرامیټر دی چې ښیې چې په بار کې د سپن-ډاون الکترونونو په پرتله څومره سپن اپ الکترونونه شتون لري.
موږ ترموډینامیک زموږ په کیسه کې د سیسټمونو تشریح کولو لپاره د یوې لارې په توګه راوړو چې د کوانټم حالتونه د نورو سیسټمونو سره د دوی د ښکیلتیا له امله دقیق نه پیژندل شوي. ترموډینامیک د دې ډول سیسټمونو تحلیل کولو لپاره یوه پیاوړې وسیله ده، مګر د دې جوړونکي په دې ډول د دې غوښتنلیک تصور نه کوي. Sadi Carnot، James Joule، Rudolf Clausius د نولسمې پیړۍ د صنعتي انقلاب شخصیتونه وو، او دوی د ټولو پوښتنو څخه خورا عملي سره علاقه درلوده: انجنونه څنګه کار کوي؟ فشار، حجم، تودوخه او تودوخه د انجنونو غوښه او وینه ده. کارنوټ دا ثابته کړه چې د تودوخې په بڼه انرژي هیڅکله په بشپړ ډول ګټور کار نه شي بدلیدلی لکه د بارونو پورته کول. یو څه انرژي به تل ضایع شي. کلاسیوس د تودوخې په شمول د هرې پروسې په جریان کې د انرژي ضایعاتو ټاکلو لپاره د نړیوالې وسیلې په توګه د انټروپي مفکورې رامینځته کولو کې لویه مرسته کړې. د هغه اصلي لاسته راوړنه دا احساس و چې انټروپي هیڅکله نه کمیږي - په نږدې ټولو پروسو کې دا وده کوي. هغه پروسې چې په کې د انټروپي زیاتوالی د نه بدلیدونکي په نوم یادیږي، دقیقا ځکه چې دوی د انټروپي له کمښت پرته بیرته نشي بدلیدلی. د احصایوي میکانیکونو د پراختیا په لور بل ګام د کلاوسیس، میکسویل او لودویګ بولټزمن (د ډیری نورو په منځ کې) لخوا اخیستل شوی و - دوی وښودله چې انټروپي د ګډوډۍ اندازه ده. معمولا ، څومره چې تاسو په یو څه عمل کوئ ، هومره ګډوډي رامینځته کوئ. او حتی که تاسو یوه پروسه ډیزاین کړئ چې هدف یې د نظم بحالول دي ، دا به په لازمي ډول د ویجاړیدو په پرتله ډیر انټروپي رامینځته کړي — د مثال په توګه ، د تودوخې خوشې کولو سره. یو کرین چې د فولادو بیمونه په کامل ترتیب کې ایږدي د بیمونو د ترتیب له مخې ترتیب رامینځته کوي، مګر د خپل فعالیت په جریان کې دا دومره تودوخه تولیدوي چې ټولیز انټروپي لاهم لوړیږي.
مګر بیا هم، د 19 پیړۍ د فزیک پوهانو د ترموډینامیک نظر او د کوانټم اننګلمینټ پورې اړوند لید تر مینځ توپیر دومره لوی ندی لکه څنګه چې ښکاري. هرکله چې یو سیسټم د بهرني اجنټ سره اړیکه ونیسي، د کوانټم حالت د اجنټ د کوانټم حالت سره ښکیل کیږي. په عموم ډول، دا ښکیلتیا د سیسټم د کوانټم حالت د ناڅرګندتیا د زیاتوالي لامل کیږي، په بل عبارت، د کوانټم حالتونو شمیر زیاتوالي ته چې سیسټم کیدی شي. د نورو سیسټمونو سره د متقابل عمل په پایله کې، انټروپي، چې سیسټم ته د کوانټم حالتونو د شمیر له مخې تعریف شوي، معمولا زیاتیږي.
په عموم کې، کوانټم میکانیکونه د فزیکي سیسټمونو ځانګړتیاوو لپاره یوه نوې لاره وړاندې کوي چې په کوم کې ځینې پیرامیټونه (لکه په فضا کې موقعیت) ناڅرګند کیږي، مګر نور (لکه انرژی) اکثرا په ډاډ سره پیژندل کیږي. د کوانټم اننګلمینټ په حالت کې، د سیسټم دوه بنسټیز جلا برخې یو پیژندل شوی مشترک کوانټم حالت لري، او هره برخه په جلا توګه یو ناڅرګند حالت لري. د ښکیلتیا یو معیاري مثال په واحد حالت کې د سپنونو جوړه ده، په کوم کې چې دا ناشونې ده چې ووایې کوم سپن پورته دی او کوم ښکته دی. په لوی سیسټم کې د کوانټم حالت ناڅرګندتیا ترموډینامیک طریقې ته اړتیا لري په کوم کې چې میکروسکوپي پیرامیټونه لکه د تودوخې او انټروپي په ډیر دقت سره پیژندل کیږي، که څه هم سیسټم ډیری احتمالي مایکروسکوپیک کوانټم حالتونه لري.
د کوانټم میخانیکونو، انټینګلمینټ او ترموډینامیک په برخو کې زموږ د لنډ سفر بشپړولو وروسته، راځئ چې اوس هڅه وکړو چې پوه شو چې دا ټول څنګه د دې حقیقت د پوهیدو لامل کیږي چې تور سوراخ د تودوخې درجه لري. د دې په لور لومړی ګام د بیل انروه لخوا ترسره شو - هغه وښوده چې په فلیټ ځای کې یو سرعت کونکی څارونکی به د تودوخې درجه ولري د هغه سرعت سره مساوي وي چې د 2π لخوا ویشل کیږي. د Unruh د محاسبې کلیدي دا ده چې یو څارونکی چې په یو ټاکلي لوري کې د ثابت سرعت سره حرکت کوي یوازې د فلیټ ځای نیمایي برخه لیدلی شي. دوهمه برخه په اصل کې د تور سوري په څیر د افق شاته ده. په لومړي سر کې دا ناشونې ښکاري: فلیټ ځای وخت څنګه کولی شي د تور سوري افق په څیر چلند وکړي؟ د پوهیدو لپاره چې دا څنګه پیښیږي ، راځئ چې د مرستې لپاره زموږ وفادار څارونکو ایلیس ، باب او بل ته زنګ ووهو. زموږ په غوښتنه، دوی د باب او بل تر منځ د ایلیس سره قطار کوي، او په هر جوړه کې د کتونکو ترمنځ واټن په سمه توګه 6 کیلومتره دی. موږ موافقه وکړه چې د صفر په وخت کې الیس به په راکټ کې کودتا وکړي او د بل (او له همدې امله له باب څخه لیرې) په دوامداره سرعت سره الوتنه وکړي. دا راکټ خورا ښه دی، د جاذبې سرعت څخه 1,5 ټریلیون ځله ډیر سرعت رامینځته کولو توان لري چې د ځمکې سطح ته نږدې شیان حرکت کوي. البته، د الیس لپاره دا اسانه نه ده چې د دې ډول سرعت سره مقاومت وکړي، مګر، لکه څنګه چې موږ به اوس وګورو، دا شمیرې د یوې موخې لپاره غوره شوي؛ د ورځې په پای کې، موږ یوازې د احتمالي فرصتونو په اړه بحث کوو، بس. په عین وخت کې کله چې ایلیس خپل راکټ ته ځي، باب او بل هغې ته څپې. (موږ حق لرو چې "په عین وخت کې ..." کلمه وکاروو، ځکه چې ایلیس لا تر اوسه خپل الوتنه نه ده پیل کړې، هغه د باب او بل په څیر د حوالې په ورته چوکاټ کې ده، نو دوی ټول کولی شي خپل ساعتونه همغږي کړي. .) الیس څپې وهي، البته، بیل هغې ته ګوري: په هرصورت، په راکټ کې وي، هغه به هغه مخکې له مخکې وګوري که چیرې هغه هلته پاتې شوې وای، نو دا به پیښ شي، ځکه چې د هغې راکټ د هغې سره دقیقا د هغه په لور الوتنه کوي. برعکس، هغه د باب څخه لیرې کیږي، نو موږ په مناسبه توګه ګومان کولی شو چې هغه به یو څه وروسته هغه لیدلی وي چې هغې ته به یې په هماغه ځای کې پاتې وي. مګر حقیقت حتی ډیر حیرانونکی دی: هغه به باب هیڅکله ونه ګوري! په بل عبارت، هغه فوټونونه چې د باب له ویرېدونکي لاس څخه الیس ته الوتنه کوي هیڅکله به د هغې سره ونښلوي، حتی په دې شرط چې هغه به هیڅکله د رڼا سرعت ته ونه رسیږي. که باب الیس ته یو څه نږدې کیدو سره په څپې وهلو پیل کړی و ، نو هغه فوټونونه چې د هغې د وتلو په وخت کې له هغه څخه لیرې وو ، هغه به یې نیولی و ، او که هغه یو څه نور هم لرې شوی و ، نو دوی به یې نه وه نیولې. دا په دې معنی ده چې موږ وایو چې ایلیس یوازې نیمایي وخت ګوري. په اوس وخت کې چې ایلیس حرکت پیل کوي، باب د افق څخه یو څه نور دی چې ایلیس یې ګوري.
زموږ په بحث کې د کوانټم اننګلمینټ په اړه، موږ د دې نظر سره عادت شوي یو چې حتی که په ټولیزه توګه د کوانټم میخانیکي سیسټم یو ځانګړی کوانټم حالت ولري، ممکن د هغې ځینې برخې یې ونه لري. په حقیقت کې، کله چې موږ د یو پیچلي کوانټم سیسټم په اړه بحث کوو، د هغې ځینې برخې د ترموډینامیک له مخې په سمه توګه مشخص کیدی شي: دا د ټول سیسټم خورا ناڅرګند کوانټم حالت سره سره، د ښه تعریف شوي تودوخې ټاکل کیدی شي. زموږ وروستۍ کیسه چې الیس، باب او بل پکې شامله ده یو څه د دې وضعیت په څیر دی، مګر د کوانټم سیسټم چې موږ یې دلته په اړه خبرې کوو خالي ځای دی، او ایلیس یوازې نیمایي ګوري. راځئ چې یو ریزرویشن وکړو چې د ځای وخت په بشپړ ډول په خپل ځمکني حالت کې دی، پدې معنی چې هیڅ ذرې په کې شتون نلري (البته، د الیس، باب، بل او راکټ شمیرل نه). مګر د ځای وخت هغه برخه چې ایلیس یې ګوري د ځمکې په حالت کې نه وي، مګر په داسې حالت کې چې د هغې برخې سره ښکیل وي چې هغه یې نه ګوري. د الیس لخوا پیژندل شوی ځای وخت په یو پیچلي، نا معلوم کوانټم حالت کې دی چې د محدود تودوخې لخوا مشخص شوی. د Unruh محاسبه ښیي چې دا تودوخه نږدې 60 نانوکیلوین ده. په لنډه توګه، لکه څنګه چې ایلیس ګړندی کوي، داسې بریښي چې د وړانګو په ګرم حمام کې د تودوخې مساوي (په مناسبو واحدونو کې) د سرعت سره ویشل شوي. 
وريجې. 7.1. ایلیس د آرام څخه د سرعت سره حرکت کوي، پداسې حال کې چې باب او بیل بې حرکت پاتې کیږي. د الیس سرعت یوازې دومره دی چې هغه به هیڅکله هغه فوټانونه ونه ګوري چې باب په t = 0 کې لیږلی وي. په هرصورت، هغه هغه فوتونونه ترلاسه کوي چې بیل ورته په t = 0 لیږلي. پایله دا ده چې ایلیس یوازې د دې وړتیا لري چې د ځای نیمایي وخت وګوري.
د انروح د محاسبې په اړه عجیب شی دا دی چې که څه هم دوی له پیل څخه تر پایه خالي ځای ته اشاره کوي، دوی د کینګ لیر مشهور کلمې سره مخالفت کوي، "له هیڅ شی څخه هیڅ شی نه راځي." خالي ځای څنګه دومره پیچلی کیدی شي؟ ذرات له کوم ځای څخه راځي؟ حقیقت دا دی چې د کوانټم تیورۍ له مخې، خالي ځای په هیڅ ډول خالي نه دی. په دې کې، دلته او هلته، لنډمهاله حوصلې په دوامداره توګه څرګندیږي او ورک کیږي، د مجازی ذراتو په نوم یادیږي، چې انرژي یې مثبت او منفي دواړه کیدی شي. د لیرې راتلونکي څخه یو څارونکی - راځئ چې هغې ته کارول کیرول ووایو - څوک چې نږدې ټول خالي ځای لیدلی شي تصدیق کولی شي چې په دې کې هیڅ اوږدمهاله ذرات شتون نلري. برسېره پر دې، د فضا وخت په هغه برخه کې د مثبت انرژی سره د ذراتو شتون چې ایلس یې لیدلی شي، د کوانټم اننګلمینټ له امله، د انرژی د مساوي او مخالف نښانو د جذب سره تړاو لري د فضا وخت په هغه برخه کې چې د الیس لپاره د لیدلو وړ ندي. په ټوله کې د خالي ځای وخت په اړه بشپړ حقیقت کارول ته څرګند شوی، او دا حقیقت دا دی چې هلته هیڅ ذرات شتون نلري. په هرصورت، د الیس تجربه هغې ته وایي چې ذرات شتون لري!
مګر بیا دا معلومه شوه چې د انروح لخوا محاسبه شوې تودوخه یوازې یوه افسانه ښکاري - دا دومره د فلیټ ځای ملکیت نه دی ، بلکه د یو څارونکي ملکیت دی چې په فلیټ ځای کې دوامداره سرعت تجربه کوي. په هرصورت، جاذبه پخپله ورته "فرضي" ځواک دی په دې معنی چې هغه "سرعت" چې دا یې رامینځته کوي په منحل میټریک کې د جیوډیسک سره حرکت کولو پرته بل څه ندي. لکه څنګه چې موږ په 2 فصل کې تشریح کړل، د انشټاین د مساوات اصول وایي چې سرعت او جاذبه په اصل کې مساوي دي. له دې نظره، د بلیک هول افق په اړه کوم ځانګړی ټکان ورکوونکی نه دی چې د تودوخې درجه د انروح د سرعت کونکي څارونکي د تودوخې محاسبې سره مساوي وي. مګر، کیدای شي موږ وپوښتو چې د تودوخې ټاکلو لپاره باید د سرعت کوم ارزښت وکاروو؟ د بلیک هول څخه په کافي اندازه لیرې په حرکت کولو سره، موږ کولی شو د هغې جاذبه جاذبه دومره کمزورې کړو لکه څنګه چې موږ غواړو. ایا د دې معنی دا ده چې د تور سوري د مؤثره تودوخې ټاکلو لپاره چې موږ یې اندازه کوو، موږ اړتیا لرو چې د سرعت د ورته کوچني ارزښت څخه کار واخلو؟ دا پوښتنه خورا پیچلې ده، ځکه چې لکه څنګه چې موږ باور لرو، د یو څیز د حرارت درجه په خپل سر نه کمیږي. داسې انګیرل کیږي چې دا یو څه ثابت محدود ارزښت لري چې حتی د خورا لیرې کتونکي لخوا اندازه کیدی شي.
سرچینه: www.habr.com
