Quantum entanglement

นกใช้เข็มทิศควอนตัมนำทาง

เป็นเรื่องที่รู้กันมานานแล้วว่านกโดยเฉพาะกลุ่มนกอพยพสามารถหาทิศทางจากสนามแม่เหล็กโลกได้ แต่ไม่เคยมีใครรู้เลยว่าเข็มทิศที่อยู่ในตัวนกนั้นมีที่ไปที่มาอย่างไรกันแน่ มันแอบฝังแม่เหล็กไว้ใต้ปีกหรือว่ามันมี GT 200 ส่วนตัว? ไม่มีใครรู้

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอ๊อกซ์ฟอร์ดและมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ ได้คำนวณพบว่านกสามารถใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ควอนตัมที่เรียกว่า Quantum Entanglement ในการจับทิศทางสนามแม่เหล็กได้

Quantum Entanglement เป็นปรากฏการณ์ที่อนุภาคตัวหนึ่ง เช่น อิเล็กตรอน สามารถ "รับรู้" เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับอนุภาคอีกตัวหนึ่งซึ่งเป็นคู่ของมันได้ แม้ว่าทั้งสองจะแยกอยู่ห่างกัน ลองสมมติว่ามีคนตบหน้าแฟนคุณ แล้วคุณซึ่งถูกปิดหูปิดตาอยู่อีกมุมห้องรู้สึกเจ็บหน้าไปด้วย อันนี้คือมนต์รักควอนตัมที่เกิดจาก Quantum Entanglement (เรื่องสมมตินะ ปรากฏการณ์ควอนตัมส่วนใหญ่จะเกิดกับอนุภาคขนาดเล็กมากๆ ถ้าคุณเจ็บได้จริงนี่คงเกี่ยวกับ "สมองส่วนกลาง" พัฒนาดีเกินไปแล้วหละ สงสัยตอนเด็กเรียนเล่นกลกับ PMC มา ล้อเล่นนะ)

มีทฤษฎีหนึ่งเสนอว่าในเรตินาของนกมีโปรตีน cryptochromes ที่ไวต่อแสงอยู่ เมื่อมีแสงตกกระทบ อิเล็กตรอนตัวหนึ่งจะเด้งหลุดออกมาชั่วคราว ปล่อยให้คู่อิเล็กตรอนของมันอีกตัวซึ่งมีสปินตรงกันข้ามอยู่เดียวดาย อิเล็กตรอนที่เด้งหลุดออกมาข้างนอกจะโยกไปโยกมาตามอิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลก แต่คู่ของมันโดนทั้งสนามแม่เหล็กโลกและแรงทางแม่เหล็กที่โมเลกุลโปรตีนส่งออกมา เนื่องจากทั้งสองยังมีความผูกพันเชื่อมกันอยู่ด้วย Quantum Entanglement อิเล็กตรอนทั้งสองตัวเลยรับรู้ได้ว่าคู่ของมันโดนกระทำอย่างไรบ้าง ความแตกต่างนี้จะส่งผ่านเป็นข้อมูลเข้าสู่สมองให้นกแปลผลออกมาเป็นทิศทาง

นักวิทยาศาสตร์อาจพิสูจน์ได้แล้วว่า String Theory มีจริง

เพื่อสานต่อความฝันของไอน์สไตน์ เป็นเวลากว่าสองทศวรรษที่ทฤษฎีสตริงทำท่าว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการทำหน้าที่อธิบายถึง "ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง" แต่จนแล้วจนรอดก็ยังไม่สามารถบรรลุเป้าหมายได้ เหตุเพราะเป็นเรื่องยากเกินไปที่จะทำการทดสอบมิติทั้งหมด "11 มิติ" ให้เห็นได้จริงนั่นเอง

ด้วยความบังเอิญ, ขณะนั่งฟังเพื่อนร่วมงานบรรยายเรื่องสมการของความพัวพันเชิงควอนตัม ศาสตราจารย์ท่านหนึ่งรู้สึกคุ้นเคยกับสมการที่ว่านี้เป็นอย่างยิ่ง และได้กลับไปค้นดูงานวิจัยของตัวเองที่บ้าน จนในที่สุดก็ต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าสมการนั้นเหมือนกับที่ตัวเองเคยคิดไว้หลายปีก่อน แต่เป็นสมการที่ใช้ทฤษฎีสตริงมาอธิบายคุณลักษณะของ "หลุมดำ"

เมื่อเป็นเช่นนี้ หากสมการเหมือนกันจริง จะทำให้ทฤษฎีสตริงถูกนำมาใช้คาดคะเนผลลัพท์ของความพัวพันเชิงควอนตัมได้ และในเมื่อการคาดคะเนพฤติกรรมของอนุภาคพัวพันสามารถทดลองได้ในห้องแล็ป นั่นหมายถึงนี่จะเป็นครั้งแรกที่มนุษย์จะสามารถ "ทดสอบ" บางส่วนของทฤษฎีสตริงได้จากการทดลอง โดยงานวิจัยดังกล่าวได้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters แล้ว

ที่มา:

Syndicate content