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2024-05-25 03:20:00
見出しに示された質問に答えるのは非常に難しい。なぜなら、量子力学と重力理論を調和させる理論が現在確立されていないからだ。一方で、古典的な物体が大きな質量にさらされたときにどのように振る舞うかはわかっている。 ブラックホールの場合も同様である例えば、私たちの銀河である天の川は、私たちが想定しているものを周回しています。 ブラックホールとは何か; そして、私たちはそれを見ることはできませんが、それに近い物体に何が起こるかは知っています。
一方、量子力学の目で原子を詳しく観察すると、原子に何が起こるかが分かります。さらに、量子の世界では粒子は絡み合うことができます。 アルバート・アインシュタインにとっては残念なことに、 この非常にユニークな特性を信じなかった人はいなかったでしょう。エンタングルメントは私たちの古典的な考え方には非常に馴染みがないので、もし私が2つのエンタングルされた粒子を持っていて、その片方で特性（例えば角運動量）を測定すると、もう一方が宇宙の反対側にあっても、自動的にそれがどこへ向かっているのか（つまり、どんな角運動量を持つのか）が分かります。なぜなら、それがエンタングルメントだからです。エンタングルメントとは、ある特性を持つ粒子があり、それが別の粒子とエンタングルメントされている場合、もう一方の粒子は最初の粒子によって決定されるこの特性の特定の値を自動的に取得することを意味します。たとえ2つの粒子が局所的に同じ場所にいなくても、お互いに話をしていると言えます。
これを知るには、まず2つの粒子のうち最初の粒子の特性を測定する実験を行い、次に同じ特性を2番目の粒子で測定して、その状態が予想通りであることを確認する必要があります。 それらは絡み合っているこの実験を行うには、2 つの粒子がエンタングルされていることを確認するチャネルが必要です。そして、そのチャネルは古典的なものです。
例を挙げましょう。アリスという粒子とボブという粒子があるとします。アリスはマドリードへ、ボブはバルセロナへ行きます。そして、私たちが測定するのは色だと想像してください。アリスが青を測定するとボブは緑を測定し、アリスが緑を測定するとボブは自動的に青を測定します。なぜなら、それらは絡み合っているからです。しかし、私たちが知っているのは、アリスを測定した後、ボブにも尋ねて、アリスが緑を測定するとボブは青を測定することを確認することだけです。この確認には、古典的な通信チャネルが必要でした。通常、この古典的なチャネルは、時空がユークリッド計量に従うもの、つまり簡単に言えば、私たちが慣れているものであると想定されています。しかし、ブラックホールでは、時空はその大きな質量のために変形しており、アルバート・アインシュタインが定式化した一般相対性理論に頼る必要があります。
さて、質問の答えに移りましょう。ブラックホールを通過する情報で何が起こるかは不明ですが、情報の大部分が破壊されていると考えられています（ただし、部分的に逃げ出し、 ホーキング放射) 。したがって、アリスとボブの 2 つの色を知ることはできないということになります。ですから、ブラックホールに落ちた別の粒子とエンタングルメントした粒子に何が起こるかは、何も起こらないでしょう。ブラックホール内でそれらが絡み合っているかどうかを知ることはできないと思います。なぜなら、情報が移動するチャネルが必要であり、ブラックホール内では情報が流れないため、通信できないからです。
ロサ・ロペス・ゴンサロ 彼女は教授であり研究者である。 学際物理学・複雑系研究所 バレアレス諸島大学の量子輸送研究所（IFISC）の研究分野です。
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コーディネーションと執筆: ビクトリア・トロ。
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