Αναζητώντας την Προέλευση του Χρόνου
Αναδιατάξτε τις παρακάτω λέξεις για να πείτε μια συνεκτική ιστορία ζωής:Ένας άντρας πεθαίνει, αργότερα παντρεύεται και τελικά γεννιέται. Χάρη στην ενσωματωμένη χρονική μας αίσθηση, είναι αρκετά απλό:Το Tomb ακολουθεί πάντα τη μήτρα, ποτέ δεν συμβαίνει το αντίθετο.
Ωστόσο, σε ένα θεμελιώδες επίπεδο, η προέλευση του χρόνου παραμένει ένα μυστήριο. «Είναι ένα από τα βαθύτερα ερωτήματα στην πρώτη γραμμή της επιστήμης, αλλά όταν ρωτάμε «Τι είναι ο χρόνος;» Από πού προέρχεται;» δεν είναι καν σαφές ότι οι λέξεις έχουν νόημα», λέει ο Nima Arkani Hamed, φυσικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Σπουδών (IAS) στο Πρίνστον, Νιου Τζέρι. «Μόλις μπορούμε να αρθρώσουμε τι κόσμος χωρίς χρόνο φυσική χωρίς χρόνο, μέσα.»
Όσο συγκεχυμένη θα ήταν η απουσία χρόνου, υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι στο πιο βασικό επίπεδο της πραγματικότητας, ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση. Ακόμα πιο περίεργο, οι εργαστηριακές δοκιμές με φώτα λέιζερ και η πρόοδος στην κατανόησή μας για τη θεωρία χορδών —το προτεινόμενο πλαίσιο που θέτει ότι τα σωματίδια αποτελούνται από μικρά νήματα ενέργειας— δείχνουν ανεξάρτητα την ιδέα ότι ο χρόνος δεν υπάρχει πραγματικά.
Πριν από λίγο περισσότερο από έναν αιώνα, η εικόνα του χρόνου και του χώρου ήταν πολύ λιγότερο περίπλοκη. Οι φυσικοί παρακολούθησαν με χαρά τα αντικείμενα σε ένα σταθερό υπόβαθρο που ορίζεται από τις τρεις χωρικές μας διαστάσεις και σημείωσαν πόσο γρήγορα κινούνταν σε ένα μόνο ρολόι - το παροιμιώδες χρονόμετρο του Θεού, που πίστευαν ότι χτυπούσε με τον ίδιο ρυθμό ανεξάρτητα από το πού βρίσκεστε στον κόσμο. Αλλά στις αρχές του 20ου αιώνα, δύο επαναστάσεις στη φυσική διέκοψαν αυτήν την άποψη.
Στην πρώτη επανάσταση, η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν συνέπλεξε χρόνο και χώρο σε ένα εύκαμπτο τετραδιάστατο ύφασμα. Αυτό το ύφασμα, το οποίο ο Αϊνστάιν ονόμασε «χωροχρόνο», θα μπορούσε να διαμορφωθεί γύρω από τεράστια αντικείμενα, δημιουργώντας μια καμπυλότητα. Τα μικρότερα αντικείμενα θα μπορούσαν να κατεβάσουν αυτές τις καμπύλες προς τις μεγαλύτερες μάζες, επενδύοντας το σύμπαν με μια δύναμη που ονομάζεται βαρύτητα. Σε αυτή τη νέα θεωρία του σύμπαντος, ο χρόνος δεν ήταν πλέον ένας αμετάβλητος θεατής, αλλά μια διασυνδεδεμένη διάσταση εμπλεκόμενη με το ίδιο το διάστημα. Αντί να είναι αυτή η ξεκάθαρη διάσταση με την οποία θα μπορούσαν να μετρηθούν οι άλλοι, ο χρόνος ήταν πλέον σχετικός. Η σχετικότητα του Αϊνστάιν έδειξε ότι τα ρολόγια θα χτυπούσαν με διαφορετικούς ρυθμούς ανάλογα με την κίνησή τους στο διάστημα και την εγγύτητά τους σε ογκώδη αντικείμενα που τα έλκουν μέσα με βαρυτική δύναμη.
Η δεύτερη εξέλιξη που διαταράσσει την άποψή μας για τον χρόνο ήταν η κβαντική μηχανική, η φυσική του υποατομικού βασιλείου. Η κβαντομηχανική αποκάλυψε ότι στις μικρότερες κλίμακες, η πραγματικότητα ήταν πράγματι περίεργη. Για παράδειγμα, δύο σωματίδια μπορούν να «μπλέξουν» με τέτοιο τρόπο ώστε να ενεργούν πάντα παράλληλα. Ένα πείραμα που θα γίνει σε έναν θα επηρεάσει αμέσως τον σύντροφό του, όσο μακρινός κι αν είναι. Με άλλα λόγια, τα μακρινά σωματίδια επικοινωνούν αμέσως, αψηφώντας προφανώς τον κανόνα ότι τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός και την ίδια την έννοια του χρόνου.
Αλλά το πραγματικό «πρόβλημα του χρόνου», όπως έχει γίνει γνωστό, προέκυψε τη δεκαετία του 1960 καθώς οι φυσικοί πάλευαν να συνδυάσουν αυτά τα δύο πλαίσια – το καθένα επιτυχημένο στο να περιγράψει το δικό του βασίλειο του σύμπαντος, είτε του πολύ μικρού είτε του μεγάλου. Η αναζήτηση για μια γενική «θεωρία των πάντων», ένα σύνολο κανόνων που διέπουν αντικείμενα όλων των μεγεθών, ήταν σε εξέλιξη. Μία από τις πιο διάσημες αλλά αμφιλεγόμενες υποθέσεις προήλθε από δύο φυσικούς του Νιου Τζέρσεϊ:τον John Wheeler του Πανεπιστημίου του Πρίνστον και τον Bryce DeWitt του IAS. Ο Wheeler και ο DeWitt προσπάθησαν να περιγράψουν ολόκληρο το σύμπαν μέσω της κβαντικής μηχανικής - δηλαδή, προσπάθησαν να εφαρμόσουν τη φυσική των πολύ μικρών σε πλανήτες, γαλαξίες και άλλες κοσμικές δομές σε μαζική κλίμακα. Πολλοί αμφισβήτησαν αν οι τακτικές τους θα λειτουργούσαν, επειδή δεν υπήρχαν στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι οι κβαντικοί νόμοι επηρεάζουν τις κοσμικές αποστάσεις, σημειώνει ο Marco Genovese, ένας κβαντικός φυσικός στο Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) στο Τορίνο της Ιταλίας. Αλλά φαινόταν λογικό να προσπαθήσουμε τουλάχιστον να ενώσουμε τα μαθηματικά των δύο θεωριών και να δούμε τι θα συμβεί.
Όταν οι δύο φυσικοί προσπάθησαν να συνδυάσουν τις εξισώσεις της σχετικότητας του Αϊνστάιν με την κβαντική φυσική, βρήκαν μια έκπληξη. Και τα δύο σύνολα νόμων παρουσίαζαν ανεξάρτητα τον χρόνο ως μια μεταβλητή έναντι της οποίας εξελίσσονταν τα γεγονότα. Αλλά όταν οι θεωρίες συνδυάστηκαν σε μία, η μεταβλητή χρόνου κυριολεκτικά ακυρώθηκε από τη μαθηματική εξίσωση. Το δίδυμο είχε αντλήσει μια νέα εξίσωση για το πώς συμπεριφερόταν το σύμπαν, ωστόσο δεν υπήρχε πλέον μια ποσότητα στη μαθηματική περιγραφή τους που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να επισημάνει την αλλαγή ή το πέρασμα του χρόνου. «Η εξίσωση Wheeler-DeWitt λέει ότι το σύμπαν είναι ακίνητο και ότι τίποτα δεν εξελίσσεται», λέει ο Genovese. "Αλλά, φυσικά, όλοι βιώνουμε τον χρόνο και την αλλαγή."
Το συμπέρασμα ότι το σύμπαν δεν αλλάζει ποτέ ήταν σαφώς λάθος. Ωστόσο, οι φυσικοί δεν μπορούσαν να βρουν τίποτα λάθος με τα μαθηματικά βήματα που είχαν κάνει ο Wheeler και ο DeWitt. Στην αρχή, φαινόταν ότι το ζευγάρι πρέπει να έκανε λάθος όταν πίστευε ότι ολόκληρος ο κόσμος θα μπορούσε να περιγραφεί με κβαντικούς όρους. Αλλά υπήρχε μια άλλη ενδιαφέρουσα πιθανότητα, που προτάθηκε τη δεκαετία του 1980 από τους φυσικούς Don Page, τώρα στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα, στο Έντμοντον του Καναδά, και τον William Wooters, στο Williams College στο Williamstown της Μασαχουσέτης.
Ο Πέιτζ και ο Γούτερς αποφάσισαν να εφαρμόσουν την αμφιλεγόμενη ιδέα ότι το σύμπαν στο σύνολό του θα μπορούσε να αντιμετωπιστεί ως ένα γιγάντιο κβαντικό αντικείμενο—υπόκειται στους ίδιους φυσικούς νόμους με τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και άλλα μικροσκοπικά σωματίδια του υποατομικού κόσμου. Φαντάστηκαν να συνδέουν το περιεχόμενο του σύμπαντος σε δύο κομμάτια. Επειδή επικρατούσαν οι κβαντικοί νόμοι, τα κομμάτια θα μπερδεύονταν. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι δύο μπερδεμένα σωματίδια που μετρήθηκαν στο εργαστήριο μπορεί να έχουν ίσες αλλά αντίθετες τιμές. Εάν το ένα περιστρέφεται δεξιόστροφα, για παράδειγμα, το άλλο θα περιστρέφεται αριστερόστροφα, έτσι ώστε, όταν αθροίζονται μαζί, οι ιδιότητες αλληλοεξουδετερώνονται. Ο Πέιτζ και ο Γούτερς υποστήριξαν ότι με παρόμοιο τρόπο, κάθε τμήμα του διαιρεμένου σύμπαντος θα μπορούσε να εξελιχθεί ανεξάρτητα, αλλά επειδή ήταν μπερδεμένα, οι αλλαγές στο ένα θα αντισταθμίζονταν από τις αλλαγές στο άλλο. Σε κάποιον μέσα σε ένα από τα τμήματα, ο χρόνος φαινόταν να περνάει. Αλλά στον εξωτερικό παρατηρητή, το συνολικό σύμπαν θα φαινόταν στατικό.
Ενώ ο Πέιτζ και ο Γούτερς είχαν προσφέρει ένα θεωρητικό σκίτσο, βασισμένο στην κβαντική εμπλοκή, για το πώς ο κόσμος μπορεί να φαίνεται ακίνητος σε κάποιον που κοιτάζει μέσα από έξω, δεν φαινόταν να υπάρχει τρόπος να επιβεβαιωθεί ή να αποκλειστεί η ιδέα τους. Όμως, το 2013, ο Genovese και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν ένα πείραμα για να ελέγξουν εάν -τουλάχιστον στο εργαστήριο- είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα μοντέλο του σύμπαντος σε μικρογραφία, με δύο μόνο σωματίδια φωτός ή φωτόνια, που παράγονται από ένα λέιζερ. Ο στόχος του πειράματος ήταν να αποδείξει ότι είναι δυνατό να δημιουργηθεί μια κατάσταση στην οποία ένα κβαντικό σύστημα, όταν το δει κανείς από έξω, φαινόταν αμετάβλητο, αλλά όταν παρατηρούνταν από μέσα φαινόταν να εξελίσσεται.
Για να κάνει το πείραμα, ο Genovese ξεκίνησε να παρακολουθεί τις πολώσεις των φωτονίων - τις κατευθύνσεις στις οποίες δονήθηκαν. Εάν ένα πολωμένο σωματίδιο μπορούσε να περιστραφεί με σταθερό ρυθμό, τότε η θέση του ανά πάσα στιγμή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των χρονικών διαστημάτων, ακριβώς όπως ένα δεύτερο χέρι σε ένα ρολόι. Η ομάδα συνέπλεξε τα δύο φωτόνια μεταξύ τους, με τέτοιο τρόπο που οι πολώσεις τους αποκτούσαν αντίθετα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, αν η πόλωση του ενός μετρήθηκε για να κινηθεί προς τα πάνω και προς τα κάτω, το άλλο θα δονείται από τη μία πλευρά στην άλλη.
Προκειμένου να θέσουν σε κίνηση τα «δεύτερα χέρια» των φωτονίων τους, η ομάδα πέρασε και τα δύο σωματίδια μέσα από πλάκες χαλαζία, προκαλώντας την περιστροφή των πόλωσών τους. Το ποσό της περιστροφής σχετιζόταν με τον πραγματικό χρόνο που ξοδεύτηκε μέσα στις πλάκες, δίνοντας στους φυσικούς ένα μέσο μέτρησης του χρόνου. Έκαναν το πείραμά τους επανειλημμένα και σε κάθε τρέξιμο σταματούσαν σε διαφορετική στιγμή και μέτρησαν την πόλωση ενός από τα φωτόνια. «Μετρώντας το πρώτο φωτόνιο ρολογιού, μπλέξαμε μαζί του», λέει ο Genovese. «Αυτό σημαίνει ότι γίναμε μέρος αυτού του σύμπαντος και μπορούμε να καταγράψουμε την εξέλιξη του δεύτερου φωτονίου έναντι του φωτονίου του ρολογιού μας». Με αυτήν την ικανότητα, η ομάδα επιβεβαίωσε ότι ένα φωτόνιο φαινόταν να αλλάζει όταν μετρήθηκε έναντι του συντρόφου του, με τον ίδιο τρόπο που ο Wooters και η Page πίστευαν ότι ένα μέρος του σύμπαντος θα μπορούσε να φανεί ότι εξελίσσεται εάν μετρηθεί σε ένα άλλο τμήμα του σύμπαντος.
Ωστόσο, ο Genovese έπρεπε ακόμη να επιβεβαιώσει το δεύτερο μέρος της υπόθεσης:ότι όταν ολόκληρο το μπλεγμένο σύστημα παρακολουθούνταν ως σύνολο, από το έξω , θα φαινόταν στατικό. Σε αυτό το μέρος του πειράματος, η ομάδα έλαβε την άποψη ενός «σούπερ παρατηρητή» που στέκεται έξω από το σύμπαν. Αυτός ο εξωτερικός παρατηρητής δεν θα μπορούσε ποτέ να κοιτάξει την ατομική κατάσταση κανενός από τα δύο φωτόνια γιατί με αυτόν τον τρόπο θα μπερδευτεί μαζί τους και θα γινόταν ένας εσωτερικός παρατηρητής. Αντίθετα, ο παρατηρητής μπορούσε να μετρήσει μόνο την κοινή κατάσταση του ζεύγους φωτονίων. Η ομάδα έκανε το τεστ πολλές φορές, σταματώντας σε διαφορετικά σημεία. Εξέτασαν τα δύο φωτόνια ως ένα συνδυασμένο σύνολο και μέτρησαν την πόλωση τους. Κάθε φορά, διαπίστωναν ότι τα δύο μπερδεμένα φωτόνια ήταν πολωμένα με ίσους αλλά αντίθετους τρόπους. Όσο καιρό κι αν πέρασε, τα δύο φωτόνια βρίσκονταν πάντα στην ίδια ακριβώς «αγκαλιά». Το μίνι σύμπαν φαινόταν να είναι στατικό από έξω και εντελώς αμετάβλητο. Αποδεικνύεται ότι το λεγόμενο «πρόβλημα του χρόνου», που ανακαλύφθηκε από τους Wheeler και DeWitt, μπορεί να επιλυθεί εάν ο χρόνος είναι ένα τεχνούργημα κβαντικής εμπλοκής.
Τις τελευταίες δεκαετίες, η υποστήριξη για την απατηλή φύση του χρόνου προέκυψε επίσης από τη θεωρία χορδών, που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1960 για να βοηθήσει στην περιγραφή της ισχυρής πυρηνικής δύναμης που συνδέει τα στοιχειώδη σωματίδια μεταξύ τους μέσα στα άτομα. Καθώς μελετούσαν την ισχυρή δύναμη, οι φυσικοί κατέληξαν στην ιδέα ότι τα υποατομικά σωματίδια, που τότε θεωρούνταν τα μικρότερα αντικείμενα στο σύμπαν, αποτελούνταν στην πραγματικότητα από μικροσκοπικές δονούμενες χορδές.
Αυτός ο νέος τρόπος αντίληψης των βασικών αντικειμένων στη φύση είχε εκτεταμένες συνέπειες. Αποδείχθηκε ότι η θεωρία χορδών ήταν εξαιρετικά χρήσιμη για εκείνους όπως ο Wheeler και ο DeWitt, που ήθελαν να ενώσουν τη γενική σχετικότητα με την κβαντική μηχανική. Ένα τέτοιο ενοποιητικό πλαίσιο χρειάζεται για να εξηγήσει πώς ήταν το σύμπαν αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν όλη η κοσμική ύλη συνθλίβεται σε έναν μικροσκοπικό όγκο. Μια ενοποιημένη θεωρία θα μπορούσε επίσης να αποκαλύψει τι συμβαίνει στους πυρήνες των μαύρων τρυπών—τα πτώματα των αστεριών που έχουν καταρρεύσει υπό τη δύναμη της βαρύτητας, συμπιέζοντας την ύλη σε ένα μικρό κεντρικό σημείο.
Πριν από την ανακάλυψη της θεωρίας χορδών, οι φυσικοί αντιμετώπιζαν προβλήματα κάθε φορά που προσπαθούσαν να συνδυάσουν τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας με αυτές της κβαντικής μηχανικής. Τα συνδυασμένα μαθηματικά φάνηκαν να τους λένε ότι τα άπειρα μικρά σημεία στο διάστημα γύρω μας θα πρέπει να περιέχουν απείρως μεγάλες ποσότητες ενέργειας - ουσιαστικά προβλέποντας ότι είμαστε περικυκλωμένοι από μαύρες τρύπες παντού όπου στρίβουμε, κάτι που δεν είναι αλήθεια. Η θεωρία χορδών παρέκαμψε αυτό το πρόβλημα, ωστόσο, με την άποψη ότι τίποτα δεν μπορεί να είναι μικρότερο από το μέγεθος μιας χορδής. Αυτό σήμαινε ότι οι εξισώσεις του δεν χρειάστηκε ποτέ να ανησυχούν για περιοχές του διαστήματος που ήταν μικρότερες από αυτό το θεμελιώδες όριο, εξαλείφοντας τα ακατάστατα μαθηματικά με τις προβλέψεις τους για άπειρες ενέργειες και άλλα αδύνατα αποτελέσματα. Με τη θεωρία χορδών, η φυσική του πολύ μεγάλου και του πολύ μικρού φαινόταν σαν να μπορούσαν να συνυπάρχουν—τουλάχιστον μια φορά τελειοποιήθηκε η θεωρία χορδών.
Ωστόσο, το μέγεθος της χορδής εγείρει νέα ερωτήματα σχετικά με την πραγματικότητα του χώρου και, με τη σειρά του, του ίδιου του χρόνου. Αυτό συμβαίνει επειδή η θεωρία χορδών λέει ότι κανένα πείραμα, όσο περίπλοκο κι αν είναι, δεν θα μπορέσει ποτέ να μας δείξει τι συμβαίνει σε αποστάσεις μικρότερες από το μέγεθος μιας μόνο χορδής. «Αυτό που συμβαίνει σε μικρές αποστάσεις», εξηγεί ο θεωρητικός χορδών της IAS, Nathan Seiberg, «είναι μια ασαφής έννοια - ίσως υπάρχει χώρος, αλλά δεν μπορούμε να το μετρήσουμε ή ίσως δεν υπάρχει τίποτα εκεί για μέτρηση». Αυτό σήμαινε ότι ο χώρος μπορεί απλώς να μην υπάρχει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο. Εφόσον ο Αϊνστάιν είχε ήδη δείξει με τη θεωρία της σχετικότητας ότι ο χρόνος είναι απλώς μια άλλη διάσταση, όπως ο χώρος, τότε «αν ο χώρος γίνει ασαφής, ο χρόνος πρέπει να το κάνει επίσης», λέει ο Seiberg. "Οι άνθρωποι συχνά ρωτούν:"Τι συνέβη πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη;" Αλλά αυτό που βλέπουμε είναι ότι στην αρχή του σύμπαντος, η έννοια του χρόνου παύει να έχει νόημα."
Αυτή η ασάφεια έδωσε στους θεωρητικούς των χορδών την πρώτη τους ιδέα ότι ο χρόνος μπορεί να μην υπάρχει σε θεμελιώδες επίπεδο, σημειώνει ο Seiberg. Αντίθετα, η εμπειρία μας στο χρόνο μπορεί να κατασκευαστεί από υποκείμενα δομικά στοιχεία, όπως η θερμοκρασία, η οποία προκύπτει από την κίνηση μιας συλλογής ατόμων. Ένα μεμονωμένο άτομο δεν έχει θερμοκρασία. Η έννοια του ζεστού ή του κρύου έχει νόημα μόνο όταν μετράτε τη μέση ταχύτητα ενός μεγάλου αριθμού ατόμων:Τα γρήγορα κινούμενα σωματίδια έχουν υψηλότερη θερμοκρασία από τα αργά άτομα. Με παρόμοιο τρόπο, μπορεί να υπάρχουν θεμελιώδεις κόκκοι που μαζί δημιουργούν την εμπειρία μας στο χρόνο. Αλλά τι ακριβώς μπορεί να είναι αυτοί οι κόκκοι, λοιπόν, "αυτή είναι η ερώτηση των 64.000 $", λέει ο Seiberg.
Ακόμη πιο περίεργο, οι μεταγενέστερες εξελίξεις στη θεωρία χορδών υποδηλώνουν ότι οι σπόροι του χρόνου σπέρνονται στα άκρα της πραγματικότητας. Αυτή η ιδέα έχει τις ρίζες της σε ένα περίεργο μοντέλο ενός υποθετικού σύμπαντος που επινοήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990 από τον θεωρητικό χορδών Juan Maldacena, τότε στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, ο οποίος έψαχνε για μια μαθηματική σχέση που θα μπορούσε να συνδέσει την κβαντική μηχανική και τη γενική σχετικότητα. Αποφάσισε ότι μπορούσε να φτάσει εκεί χρησιμοποιώντας χορδές.
Ο φανταστικός κόσμος του Maldacena είχε σχήμα κουτάκι σούπας, αλλά με τοίχους απείρως μακριά. Μέσα στο κουτί του, τοποθέτησε χορδές και μαύρες τρύπες, η συμπεριφορά των οποίων διέπεται από τη βαρύτητα. Στην επιφάνεια του κουτιού τοποθέτησε κανονικά υποατομικά σωματίδια που αλληλεπιδρούσαν μέσω των νόμων της κβαντικής μηχανικής. Παρόλο που το σύμπαν του Maldacena δεν έμοιαζε πολύ με το δικό μας, τον βοήθησε να οπτικοποιήσει πώς θα μπορούσαν να συνδεθούν οι βαθύτεροι νόμοι της φύσης.
Στο μοντέλο, η γενική σχετικότητα ασκούσε επιρροή στον τεράστιο τρισδιάστατο χώρο μέσα στο δοχείο, ενώ η κβαντομηχανική κυβερνούσε τα σωματίδια που επενδύουν τη δισδιάστατη επιφάνεια. Η ιδέα του Maldacena ήταν ότι τα δύο σύνολα νόμων ήταν κατά κάποιο τρόπο ισοδύναμα και ότι τα βαρυτικά γεγονότα που εκτυλίσσονταν μέσα στο δοχείο θα αντιστοιχούσαν σε κβαντικές διεργασίες στην επιφάνεια, σαν μια σκιά που προβάλλεται στα τοιχώματα του κουτιού. Χρησιμοποιώντας αυτό το μαθηματικό μοντέλο, ο Maldacena βρήκε πράγματι ότι για κάθε κβαντική διαδικασία στην επιφάνεια, ένα ισοδύναμο γεγονός εκτυλίχθηκε μέσα στο κουτί. Θεωρητικά μοντέλα που αναπτύχθηκαν από τον Maldacena και άλλους υποδεικνύουν ότι τα κβαντικά σωματίδια που μπλέκονται στην επιφάνεια της σούπας μπορούν να ξαναγράψουν τα μοτίβα τους δημιουργώντας σήραγγες ή «σκουληκότρυπες» στο εσωτερικό βασίλειο. Αυτό υποδηλώνει ότι η ίδια η εμπλοκή είναι η θεμελιώδης κοσμική διαδικασία που δημιουργεί τις αναδυόμενες ιδιότητες του χώρου και του χρόνου.
Η ιδέα ότι τόσο ο χώρος όσο και ο χρόνος δημιουργούνται από την κβαντική εμπλοκή ενισχύθηκε ανεξάρτητα από τον θεωρητικό χορδών Mark van Raamsdonk στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας στο Βανκούβερ, ο οποίος ερεύνησε επίσης το μοντέλο του κουτιού σούπας του Maldacena. Χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο, διαπίστωσε ότι με τη σταδιακή διάβρωση της εμπλοκής των σωματιδίων στην επιφάνεια του κουτιού, το χωροχρονικό ύφασμα μέσα στο δοχείο αρχίζει επίσης να αποσυντίθεται. Αυτό σημαίνει ότι η κβαντική εμπλοκή παίζει κατά κάποιο τρόπο ρόλο στο δέσιμο των νημάτων του χώρου και του χρόνου μεταξύ τους. Χωρίς αυτό, ο ίδιος ο χωροχρόνος δεν θα μπορούσε να υπάρξει.
Το μοντέλο του Maldacena υποστηρίζει περισσότερο από ποτέ τον ισχυρισμό ότι, όταν πρόκειται για κοσμικά συστατικά, η εμπλοκή είναι πιο θεμελιώδης από τον χώρο και τον χρόνο. Ο χρόνος, αποδεικνύεται, δεν είναι παρών στο πιο βασικό στρώμα της πραγματικότητας. πηγάζει από θεμελιώδεις σπόρους. Όμως, ενώ η αναδυόμενη φυσική υποδηλώνει ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση, οι δυνάμεις που τον προκαλούν παραμένουν ελεύθερες. «Η διαίσθησή μου είναι ότι θα χρειαστούν περισσότερα από μια απλή επανεπεξεργασία της κβαντικής φυσικής, θα απαιτήσει μια σημαντική ανακάλυψη που θα βγει εντελώς έξω από το αριστερό πεδίο», λέει ο Seiberg. "Μόνο ο χρόνος θα δείξει ποια θα είναι αυτή η επανάσταση."
Η Zeeya Merali είναι ανεξάρτητος επιστημονικός συγγραφέας με έδρα το Λονδίνο και συντάκτης του Foundational Questions Institute, που εδρεύει στις Η.Π.Α.
