การทำความเข้าใจกับเครือข่ายที่ซับซ้อนอาจช่วยให้กลศาสตร์ควอนตัมและแรงโน้มถ่วงเป็นเอกภาพ

การทำความเข้าใจกับเครือข่ายที่ซับซ้อนอาจช่วยให้กลศาสตร์ควอนตัมและแรงโน้มถ่วงเป็นเอกภาพ

Anonim

โดย Queen Mary มหาวิทยาลัยลอนดอน

นักคณิตศาสตร์สำรวจหนึ่งในคำถามที่ยอดเยี่ยมของวิทยาศาสตร์ - วิธีการรวมฟิสิกส์ของเรื่องใหญ่เข้ากับเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ได้ค้นพบว่าเมื่อความเข้าใจในเครือข่ายที่ซับซ้อนเช่นสมองหรืออินเทอร์เน็ตถูกนำไปใช้กับเรขาคณิตผลลัพธ์ที่ตรงกับควอนตัม พฤติกรรม.

การค้นพบนี้ตีพิมพ์ใน รายงานทางวิทยาศาสตร์ โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอนและสถาบันเทคโนโลยีคาร์ลสรูเฮสามารถอธิบายปัญหาที่สำคัญอย่างหนึ่งในวิชาฟิสิกส์ยุคใหม่ได้

ปัจจุบันแนวคิดเรื่องแรงโน้มถ่วงที่พัฒนาโดยไอน์สไตน์และนิวตันอธิบายว่าฟิสิกส์ทำงานอย่างไรในระดับที่ใหญ่มาก แต่ไม่ทำงานในระดับอะตอมย่อย ในทางกลับกันกลศาสตร์ควอนตัมทำงานในระดับที่เล็กมาก แต่ไม่ได้อธิบายการโต้ตอบของวัตถุขนาดใหญ่เช่นดาว นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาสิ่งที่เรียกว่า 'ทฤษฎีแบบครบวงจรที่ยิ่งใหญ่' ซึ่งเชื่อมต่อทั้งสองเข้าด้วยกันซึ่งรู้จักกันในชื่อแรงโน้มถ่วงควอนตัม

มีการเสนอแบบจำลองหลายแบบสำหรับพื้นที่ควอนตัมที่แตกต่างกัน แต่ส่วนใหญ่สันนิษฐานว่าการเชื่อมโยงระหว่างพื้นที่ควอนตัมนั้นค่อนข้างเหมือนกันโดยมีค่าเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากจำนวนลิงก์เฉลี่ยระหว่างแต่ละพื้นที่ โมเดลใหม่ซึ่งใช้แนวคิดจากทฤษฎีของเครือข่ายที่ซับซ้อนพบว่าพื้นที่ควอนตัมบางอันอาจรวมฮับเช่นโหนดที่มีลิงก์มากกว่าจำนวนมากอย่างเช่นผู้ใช้ Facebook ที่ได้รับความนิยมเป็นพิเศษ

การคำนวณด้วยโมเดลนี้แสดงให้เห็นว่าพื้นที่เหล่านี้ถูกอธิบายโดยสถิติควอนตัม Fermi-Dirac ที่รู้จักกันดีและสถิติ Bose-Einstein ซึ่งใช้ในกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันมีประโยชน์ต่อนักฟิสิกส์ที่ทำงานเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงควอนตัม

Dr Ginestra Bianconi จากมหาวิทยาลัย Queen Mary แห่งลอนดอนและเป็นผู้เขียนบทความกล่าวว่า:

"เราหวังว่าด้วยการใช้ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเครือข่ายที่ซับซ้อนกับหนึ่งในคำถามพื้นฐานในวิชาฟิสิกส์เราอาจจะสามารถช่วยอธิบายว่าการเกิดช่องว่างควอนตัมโดยสิ้นเชิงเกิดขึ้นได้อย่างไร

"สิ่งที่เราเห็นคือเวลาอวกาศในระดับควอนตัมอาจเชื่อมต่อกับเครือข่ายในลักษณะที่คล้ายกับสิ่งที่เราเริ่มเข้าใจมากเช่นเครือข่ายชีวภาพในเซลล์สมองและเครือข่ายสังคมออนไลน์"