stringhe, teletrasporto e tempo multidimensionale

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STRINGHE, TELETRASPORTO E TEMPO
MULTIDIMENSIONALE
Ing. Pier Franz Roggero, Dott. Michele Nardelli, P.A. Francesco Di Noto
Abstract
In this paper we show a possible connection between, string theory and
wormholes, for future experiment about technological teleportation.
We give also an hypothesis of multidimensional time.
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Indice:
1.
2.
3.
STRINGHE E TELETRASPORTO................................................................................................................................. 3
TEMPO MULTIDIMENSIONALE............................................................................................................................... 10
RIFERIMENTI .............................................................................................................................................................. 13
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1. STRINGHE E TELETRASPORTO
Dal Rif. 2, al quale rimandiamo non essendo possibile riprodurne il testo,
apprendiamo che sarebbero in fase di studio teorico le possibilità di esistenza e
quindi di possibile e futura utilità sperimentale (teletrasporto spaziale). Esse
sarebbero conseguenza della teoria delle stringhe, o forse delle superstringhe, ma
con il loro difetto che non sono state ancora dimostrate del tutto in via teorica. (a
parte la derivazione dell’effetto entanglement (com’è noto già alla base del
teletrasporto quantistico) dalle teorie di stringa (Rif .4, entanglement su larga
scala, e Rif.6)). Questo ci suggerisce la possibilità che la teoria delle stringhe,
essendo responsabile del teletrasporto quantistico tramite l’effetto entanglement,
potrebbe esserlo anche del teletrasporto spaziale di materia tramite qualche altro
effetto, gravitazionale o no che fosse. Ciò potrebbe essere, se fosse vero un’altra
grande prova della sua correttezza. Come pure la possibile futura unificazione tra
relatività e fisica quantistica, e quindi di una TOE definitiva e completa (le attuali
TOE, com’è noto, non comprendono la gravità, ma solo le altre tre forze:
elettromagnetica, debole e forte). Lo scopo di questo lavoro è confrontare per
quanto ci è possibile, i due tipi di wormhole ed evidenziarne possibili affinità e
differenze , per stabilire eventualmente quale dei due è più fondato in via teorica, e
quindi con maggiore possibilità di essere sperimentato e utilizzato in un futuro più
o meno lontano, in campo terrestre o in campo astronomico. Com’è noto, il
teletrasporto quantistico è possibile utilizzarlo praticamente solo per
la
crittografia quantistica e forse in futuro anche per i computer quantistici , ancora
in fase sperimentale.
CONFRONTO
Whormhole gravitazionale
Da Rif. 1 e 2 abbiamo trattato i wormhole da un punto di vista relativistico
Da Rif.1
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“…Un'altra conseguenza che concerne il buco nero supermassiccio o buco bianco
supermassiccio per l'altra galassia, e che è completamente irrilevante quale delle 2
galassie sia fatta di materia o di antimateria, sono 2 galassie legate tra di loro ma che
non si possono MAI toccare.
Questa configurazione galassia A – wormhole – galassia B è un sistema stabile che sta
in piedi da solo, ovvero le forze gravitazionali dell'intero sistema fanno sì che il sistema
non ha bisogno di un'altra galassia e quindi di altra massa per essere attratta.
Le forze gravitazionali della galassia A si contrappongono alle forze gravitazionali della
galassia B e il wormhole è stabile.
Fig. 1: Wormhole generico
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Fig. 2: Wormhole formato da un buco nero e da un buco bianco
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…Nella figura 2 si hanno quindi più buchi neri e bianchi legati rispettivamente ad altri
corrispettivi buchi bianchi e neri con tanti cunicoli che sono legati tra di loro, ovvero
non esiste solo un cunicolo come in figura ma diversi cunicoli che sfociano in altre
galassie che sono quindi tutte legate gravitazionalmente tra di loro.
Sono quindi possibili wormhole con le 2 estremità formate da 2 buchi neri con 2
galassie di materia, quelle formate da 2 buchi bianchi con 2 galassie di antimateria
o quelli distruttivi formati da un buco nero e da un buco bianco e rispettivamente
con una galassia di materia e l’altra di antimateria” ….
Da rif. 2:
“…Ora se immaginiamo che se la densità della stella morente, ormai diventata un buco
nero, abbia dei valori così grandi capita che lo stesso tessuto spazio-tempo (il telo
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elastico) si ROMPA e si forma un cunicolo VUOTO all'interno del buco nero in
rotazione.
Alla rottura del tessuto spazio-tempo non si ha più nessuna caratteristica
spaziotemporale e non valgono più le leggi della fisica. Il cunicolo è una galleria di
vuoto completo che possiede un’altra estremità terminante in un altro buco nero e si ha
così la formazione del wormhole.
Quindi il wormhole è costituito da due buchi neri uniti da un cunicolo di vuoto assoluto
totale, dove non si ha più nessun “attrito” spazio-temporale e dove non esistono più
parametri fisici, non esiste più nessun concetto di massa, di velocità, di gravità perché lo
spazio-tempo non esiste più.
La lunghezza del cunicolo dipende dalla densità del nucleo della stella.
Più grande è la densità del nucleo che l’ha creato più lunga è la rottura del tessuto
spazio-tempo e quindi più lungo è il cunicolo di vuoto totale.
E’ come se avessimo una spugna – il tessuto spazio-tempo – con dei fori all’interno che
sono i wormhole.
Se la materia dovesse entrare nel buco nero attraverserebbe un cunicolo o una galleria di
vuoto assoluto totale, e istantaneamente verrebbe catapultata all’esterno dell’altro buco
nero e quindi abbiamo essenzialmente una "scorciatoia" da un punto dell'universo a un
altro, che permetterebbe di viaggiare tra di essi più velocemente di quanto
impiegherebbe la luce a percorrere la distanza attraverso lo spazio normale, perché non
esiste più né tempo né spazio.
Si noti che i viaggi sono possibili in tutte e due le direzioni del wormhole…”.
Commento : Per il momento, e forse per sempre, questo tipo di wormhole tra
buchi neri sono assolutamente impraticabili (salvo nuove scoperte), per cui è più
probabile che dobbiamo ripiegare con i wormholes eventualmente costruiti in base
alle teorie di stringa o superstringa (Rif. 3 successivo)
Whormhole da stringhe (Rif.3)
Non occorre materia esotica (e quindi neanche di energia negativa, difficile da
produrre in grandi quantità e da maneggiare e conservare)
I wormhole ipotizzati in base alle superstringhe sono stabili e possono essere costruiti
con la materia normale, e possono essere arbitrariamente grande. Vedi parte finale
di Rif. 3
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Conclusioni
Possiamo quindi concludere provvisoriamente che, constatata la seria difficoltà
attuale di sfruttare praticamente i wormhole galattici tra buchi neri, sembrerebbe
più accessibile l’altra possibilità, d’altronde ancora del tutto teorica, di costruire
wormhole con materia normale, stabili e della grandezza che vogliamo, per
esempio quanto basta necessaria per contenere una astronave per viaggi spaziali ,
oppure più piccola per usi a livello terrestre (persone, merci ecc.) , cosa
ovviamente più facile nella fase iniziale , allo spazio ci si penserà in seguito.
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Riepiloghiamo con un piccolo schema:
TEORIA DELLE STRINGHE O SUPERSTRINGHE
↓
↓
Effetto entanglement
↓
Effetto stabilità wormhole ?
↓
Teletrasporto quantistico → ? ← Teletrasporto terrestre/spaziale
Microscopico
Macroscopico
Attendiamo ora una migliore definizione matematica (tramite la teorie di
superstringa) dell’effetto stabilità della serie di wormhole in base alle ipotesi del
Rif.3, e anche qualche possibile relazione fisico-matematica tra il teletrasporto
quantistico e il teletrasporto terrestre spaziale (definibile anche come
macroscopico” oggetto di questo lavoro.
Ricordiamo infine che col teletrasporto quantistico si potrebbe trasportare anche
energia, oltre che informazioni quantistiche (Rif.7).
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2. TEMPO MULTIDIMENSIONALE
Lo spaziotempo in cui viviamo può essere interpretato dall'inizio del secolo scorso
essere uno spazio di Hilbert almeno quadridimensionale. Convenzionalmente si separa
alle distanze e velocità della nostra esperienza quotidiana in tre dimensioni spaziali e
una dimensione temporale. Possiamo muoverci in alto o in basso, a nord o a sud, a est o
a ovest, e i movimenti in ogni direzione possono essere espressi in termini di questi tre
movimenti. Un movimento verso il basso è equivalente a un movimento verso l'alto di
una quantità negativa. Un movimento a nord-ovest è semplicemente una combinazione
di un movimento a nord e di un movimento a ovest.
Il tempo è spesso indicato come "quarta dimensione". È in qualche modo differente
dalle tre dimensioni spaziali dal momento che ne esiste solo una, e il movimento sembra
possibile solo in una direzione. Al livello macroscopico i processi fisici non sono
simmetrici rispetto al tempo. Invece a livello subatomico (scala di Planck), quasi tutti i
processi fisici sono simmetrici rispetto al tempo (cioè le equazioni usate per descrivere
questi processi sono le stesse indipendentemente dalla direzione del tempo), benché
questo non implichi che le particelle subatomiche possano muoversi indietro nel tempo.
Alcune teorie dell'ultimo mezzo secolo come la teoria delle stringhe ipotizzano che lo
spazio in cui viviamo abbia molte più dimensioni (spesso 10, 11 o 26), ma che
l'universo misurato lungo queste dimensioni aggiuntive abbia grandezza subatomica.
Supponiamo, invece, che lo spaziotempo sia costituito dale 3 dimensioni consuete di
lunghezza x, larghezza y ed altezza z, ma che per ognuna di queste ci siano 3
dimensioni temporali connesse t1, t2 e t3 e quindi si abbia uno spaziotempo x(t1), y(t2)
e z(t3) con 6 dimensioni spaziotemporali di questo genere:
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↑z(t3)
│
│
│
│
P[x(t1), y(t2), z(t3)]
│
│
│
│_______________________x(t1)
⁄
/
/
/
y(t2)
Un punto P è descritto quindi da 6 coordinate spaziotemporali P[x(t1), y(t2), z(t3)].
Ognuna delle 3 dimensioni spaziali ha un “proprio” tempo di riferimento.
In questo modo possiamo risolvere, ad esempio, il problema della simmetria temporale
della meccanica quantistica.
Infatti il tempo, come noi lo intendiamo, scorre verso avanti, tuttavia un'altra ipotesi fa
riferimento alla cosiddetta simmetria temporale, intendendo come tale l'inversione del
flusso del tempo.
Per esemplificare, si consideri l'inversione del flusso temporale (tempo) corrispondente
all'inversione dello stesso verso il suo moto. Come osservare l'universo dal futuro al
passato e non viceversa come siamo abituati a fare.
Se le dimensioni spaziali x, y e z sono ciascuna dipendente da un tempo proprio alcune
possono essere in anticipo o in ritardo rispetto ad un’altra e quindi ad esempio x(t1) può
essere in ritardo rispetto a y(t2) che a sua volta è in ritardo rispetto a z(t3).
Questo implica che le dimensioni di un qualsiasi oggetto invecchiano non allo stesso
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modo, non esiste più un solo concetto di tempo, ma ad esempio la larghezza di un
oggetto può essere più “vecchia” della sua lunghezza.
Ciò ha delle implicazioni enormi e la fisica andrebbe riscritta totalmente.
A livello subatomico anche piccolissime differenze di tempo si fanno “sentire”, mentre
a livello macroscopico ovviamente sono quasi nulle ed impercettibili.
Nella relatività ristretta di Einstein sappiamo che un corpo portato alla velocità prossima
della luce subisce un ridimensionamento delle sue dimensioni.
Ma se avessimo un corpo che si muovesse a velocità prossima alla luce in un’unica
direzione spaziale ad esempio lungo l’asse x di moto rettilineo, con la nostra ipotesi solo
la dimensione spaziale x(t1) sarebbe interessata e solo questa ad un rimpicciolamento
mentre le altre due non lo sarebbero affatto y(t2) e z(t3).
Se osserviamo un oggetto, con questa ipotesi, la sua dimensione di lunghezza ha una
certa età che è diversa da quella della sua larghezza e che è ancora diversa dalla sua
altezza. perché i tempi sono 3 e sono tutti diversi tra di loro. Tuttavia a livello
macroscopico le differenze sono talmente minime che possiamo porre:
t1=t2=t3=t
e ripristiamo così la situazione attuale a cui siamo abituati.
A livello subatomico però non è cosi e abbiamo:
t1≠t2≠t3≠t
e possiamo spiegare tanti problemi irrisolti della meccanica quantistica.
Questa ipotesi permette quindi un trade-union tra la relatività generale e la meccanica
quantistica.
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3. RIFERIMENTI
WORMHOLES, UNIVERSO E STRINGHE
Ing. Pier Francesco Roggero, Dott. Michele Nardelli, Francesco Di Noto
Sul nostro sito
2) LA ROTTURA DELLO SPAZIO-TEMPO: LA
FORMAZIONE DEL WORMHOLE
Ing. Pier Franz Roggero, Dott. Michele Nardelli, P.A. Francesco Di Noto
3)
gaianews.it/...e.../da-teoria-delle-stringhe-wormhole-per-attraversare-il-c...
Da teoria delle stringhe wormhole per attraversare il cosmo
Da teoria delle stringhe wormhole per attraversare il cosmo
(RIPRODUZIONE VIETATA ( USARE SOLO COME RIFERIMENTO)
Da teoria delle stringhe wormhole per attraversare il cosmo
Sullo stesso argomento
Wormhole: possibili i cunicoli spazio-temporali se si “allarga” la relatività
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Un isotopo per un nuovo test sulla velocità degli elettroni
Meteria oscura nella Via Lattea fa ruotare stelle e gas
Neutrini ancora più veloci della luce in un nuovo esperimento
Neutrini più veloci della luce, esperimento Icarus mette in dubbio il risultato
Scritto da Redazione di Gaianews.it il 21.08.2011
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I wormhole sono scorciatoie
attraverso lo spazio e il tempo teoricamente consentite dalla teoria gravitazionale di
Einstein. Grazie a questi tunnel si potrebbe viaggiare da un lato all’altro dell’Universo
senza dover sottostare alla “noiosa” costante della velocità della luce, che impedisce i
viaggi interstellari (o almeno, li rende lunghetti… per raggiungere la stella più vicina la
luce impiega 4 anni e mezzo, figuriamoci una pur futuribile astronave umana).
Tuttavia, il sogno di viaggi interstellari attraverso scorciatoie teoriche è sempre stato
vivo negli scrittori e sceneggiatori di fantascienza, visto che proprio Einstein, lo
scopritore della costante c della velocità della luce, ha anche teorizzato delle singolarità,
chiamate ponti di Rosen-Einstein, che prevedono dei fugaci passaggi che aggirano il
normale “tessuto” dello spazio tempo.
Anni dopo, i cunicoli di Rosen-Einstein sono stati dimostrati instabili, per cui gli
scienziati hanno iniziato a cercare una nuova soluzione al problema. Alla fine degli
anni ’80, fisici come Kip Thorne del Caltech hanno riproposto l’idea suggerendo che i
wormhole costruiti da forme esotiche di materia potrebbero essere stabili. Non è dato
sapere se questa materia esotica (con energia e massa negative) esista o no.
E finalmente ai giorni nostri. Con la teoria delle stringhe, dicono Burkhard Kleihaus e
Jutta Kunz, della Universtat Oldenberg in Germania e Panagiota Kanti della Università
di Ioannina in Grecia, non c’è bisogno di scomodare la materia esotica.
Rianalizzando il problema con tecniche matematiche di teoria delle stringhe usate in
passato per analizzare i buchi neri, i ricercatori hanno scoperto una serie di wormhole il
cui rapporto tra diametro ed energia appare stabile. La teoria delle stringhe, o più
propriamente “teoria delle superstringhe”, prevede in generale che le particelle
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subatomiche siano in realtà delle stringhe o anelli di energia vibrante, piuttosto che le
particelle puntiformi delle teorie fisiche standard.
Lo studio quindi rileva che alcuni wormhole sono stabili e che possono essere costruiti
con la materia normale. “Il wormhole può essere arbitrariamente grande”, conclude
l’articolo. Peccato che la teoria delle superstringhe sia poco accettata dalla maggioranza
degli scienziati in quanto non verificabile sperimentalmente (almeno per ora). Staremo a
vedere.
Tag: Einstein, viaggi spaziali, wormhole
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4) L’EFFETTO ENTANGLEMENT SU LARGA SCALA
(dalle stringhe al mondo quantistico e poi anche al mondo sensibile)
Gruppo “B. Riemann”*
Francesco Di Noto, Michele Nardelli
*Gruppo amatoriale per la ricerca matematica sui numeri primi, sulle
5) RIEPILOGO NOSTRI LAVORI SULLE TEORIE DI STRINGA
Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pierfrancesco Roggero
6) Teleportation Physics Study
Eric W. Davis
Warp Drive Metrics
4849 San Rafael Ave.
Las Vegas, NV 89120
Sul sito https://www.fas.org/sgp/eprint/teleport.pdf
Commento : in tale lavoro vengono esaminate tutte le possibilità teoriche di
teletrasporto, dal quale riportiamo un brano inerente eventualmente il nostro lavoro:
“ Preface
The Teleportation Physics Study is divided into four phases. Phase I is a review and
documentation of quantum teleportation, its theoretical basis, technological
development, and its potential application.
Phase II developed a textbook description of teleportation as it occurs in classical
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physics, explored its theoretical and experimental status, and projected its potential
applications. Phase III consisted of a search for teleportation phenomena occurring
naturally or under laboratory conditions that can be assembled into a model describing
the conditions required to accomplish the disembodied conveyance of objects. The
characteristics of teleportation were defined, and physical theories were evaluated in
terms of their ability to completely describe the phenomenon. Presently accepted
physics theories, as well as theories that challenge the current physics paradigm were
investigated for completeness. The theories that provide the best chance of explaining
teleportation were selected, and experiments with a high chance of accomplishing
teleportation were identified. Phase IV is the final report.
The report contains five chapters. Chapter 1 is an overview of the textbook descriptions
for the various teleportation phenomena that are found in nature, in theoretical physics
concepts, and in experimental laboratory work. Chapter 2 proposes two quasi-classical
physics concepts for teleportation: the first is based on engineering the spacetime metric
to induce a traversable wormhole; the second is based on the polarizable-vacuumgeneral relativity approach that treats spacetime metric changes in terms of equivalent
changes in the vacuum permittivity and permeability constants. These concepts are
theoretically developed and presented. Promising laboratory experiments were
identified and recommended for further research. Chapter 3 presents the current stateof-art of quantum teleportation physics, its theoretical basis, technological development,
and its applications. Key theoretical, experimental, and applications breakthroughs were
identified, and a series of theoretical and experimental research programs are proposed
to solve technical problems and advance quantum teleportation physics.
Chapter 4 gives an overview of alternative teleportation concepts that challenge the
present physics paradigm. These concepts are based on the existence of parallel
universes/spaces and/or extra space dimensions. The theoretical and experimental work
that has been done to develop these concepts is reviewed, and a recommendation for
further research is made. Last, Chapter 5 gives an in-depth overview of unusual
teleportation phenomena that occur naturally and under laboratory conditions. The
teleportation phenomenon discussed in the chapter is based on psychokinesis (PK),
which is a category of psychotronics. The U.S. military-intelligence literature is
reviewed, which relates the historical scientific research performed on PK-teleportation
in the U.S., China and the former Soviet Union. The material discussed in the chapter
largely challenges the current physics paradigm; however, extensive controlled and
repeatable laboratory data exists to suggest that PK-teleportation is quite real and that it
is controllable. The report ends with a combined list of references.”
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Notiamo che nel secondo capitolo si indicano possibili tecniche per costruire wormhole
con approccio relativistico, il che deporrebbe a favore dell’approccio gravitazionale…
A pag. 50 ci sono tuttavia riferimenti anche alle teorie di stringa e alle brane:
Superstring Theories (Green, 1985; Kaku, 1988, 1993, 1994): These theories come in
a wide variety of interrelated concepts, and they are a highly evolved form of KaluzaKlein theories. They are based on the dynamics of string-like fundamental quanta,
whereby the observed fundamental particles are manifested by the vibrational ground or
excitation states of a quantum string (open or closed loop). The superstrings are ≈
10^−35 m (i.e., the Planck length) in size.
There are different versions of these theories that require ten, eleven or twenty-six extra
space dimensions to unify and quantise gravity, whereby the extra dimensions are curled
up (i.e., compactified) into balls of space with a radius < 10−35 m. These theories later
evolved into versions that are now called F- and M-theory. The mathematics behind this
class of theories is very ugly, and it is difficult for even the best superstring theorists to
make simple or sophisticated calculations and predictions. And so far, this class of
quantum gravity theories has escaped experimental verification.
D-Brane and 3-Brane Theories/Parallel Spaces (Rubakov and Shaposhnikov, 1983a,
b;
Polchinski, 1995; Antoniadis et al., 1998; Randall and Sundrum, 1999a, b; Weiss, 2000;
Pease,
2001; Arkani-Hamed et al., 1998, 2000, 2002): D-brane theory is a recent incarnation of
the original superstring theories in which open strings, corresponding to the
fundamental particles of the standard model (quarks, leptons, gauge bosons), have their
free ends stuck on a (hypersurface)
Approved for public release; distribution unlimited.
51
membrane called a D-brane (D = Dirichlet boundary conditions). But the graviton,
which corresponds to a closed loop of string, can propagate in all the dimensions. It
provides both unification and quantization of gravity by assuming that there are n new
spatial dimensions in addition to the three infinite spatial dimensions we know about.
And the extra space dimensions are ≈ 10^−35 m in extent. A very recent alternative
version of this model is called “3-brane” theory.
In this theory, each of the n extra space dimensions is of finite extent R ≈ 2×10(32/n)–17
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centimeters.
The space spanned by the new dimensions is called “the bulk.” In this theory, the
particles of the standard model live within our familiar realm of three spatial
dimensions, which forms a three-dimensional (hypersurface) membrane or “3-brane”
within the bulk. The propagation of electroweak and strong nuclear forces is then
confined to our 3-brane. However, at distances (r) less than R, gravity (via gravitons)
propagates in the full (3 + n)-dimensional space, whereby its strength falls as r−(2+n)
with increasing separation r. When r > R, the gravitational force reverts to its normal
Newtonian r−2 falloff because there is no longer any extra-dimensional space for it to
spread into. If n = 1, then the size of the extra-dimension would have to be R ≈ 2×1015
cm (or 2×1010 km = 133.3 AU; 1 AU = 1.5×108 km is the mean Earth-Sun distance) in
order to account for the weakness of gravity, but an extra space dimension this large
would have already made itself obvious in the observed dynamics of the solar system.
For this reason, investigators have discounted the possibility that n = 1. If n = 2, then the
size of both extra space dimensions would have to be R ≈ 0.2 cm (or 2 mm). In any
case, inconspicuous neighboring 3-branes may be separated from the 3-brane we live on
by only a fraction of a millimeter, or even much smaller distances, across the higherdimensional bulk. Such neighboring 3-branes may be distant folds of our own 3-brane,
with the same physics, but able to influence us across shortcuts through the bulk. Or
they may be completely separate 3-branes possessing their own fundamental laws and
parameters of nature that are completely different from our own. Several tabletop
Cavendishtype experiments are now looking for sub-millimeter deviations from
Newtonian gravitation as a first step towards verifying 3-brane theory, and other
experiments are now being planned or are already underway (Pease, 2001). At present
the preliminary experimental results have been negative for the existence of extra space
dimensions, and the experimental data suggests that two extra space dimensions are
now constrained to length scales << 0.2 – 0.3 millimeters while seven extra space
dimensions can be no larger than 2 femtometers (Pease, 2001).
…
4.3 Conclusion and Recommendations
At present, none of the theoretical concepts explored in this chapter have been brought
to a level of technical maturity, where it becomes meaningful to ascertain whether any
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form of e-Teleportation is theoretically possible between extra space dimensions and
different or parallel universes/spaces.
However, there is the exception that traversable wormholes (three- and higherdimensional) provide a solid physics principle for the implementation of teleportation
between parallel universes/spaces. And traversable wormholes can be devised to
connect 3-branes together. Kaluza-Klein, superstring and Dbrane theories do not allow
for any useful form of macroscopic-level teleportation to occur between space
dimensions, because these theories require that the extra space dimensions be ≤ 10^−35
m in extent. Last, it is not yet possible to do theoretical calculations to make predictions
or even to experimentally verify most of these theories. Three-brane theory is the best
parallel space theory there is with the possibility that macroscopic-level teleportation is
possible between space dimensions. But this theory is still in the stage of maturing
theoretically and getting experimental verification.”
Nel suddetto paragrafo 4.3 la conclusione e le raccomandazioni, con la giusta
premessa che ancora le tecniche proposte non sono ancora mature per ottenere buoni
risultati . Per il resto rimandiamo all’intero articolo di Davis.
6) La Teoria Delle Stringhe Potrà Per La Prima Volta Essere ...
www.link2universe.net/.../la-teoria-delle-stringhe-potra-per-la-prima-volt...
Copia cache
01 set 2010 - La Teoria delle Stringhe è stata proposta inizialmente nei anni '60, come
un ... Dato che questo effetto può essere testato in laboratorio, i ricercatori adesso ...
Usando la teoria per predire come le particelle in entanglement
Che riportiamo, evidenziando in giallo i brani più interessanti:
La Teoria Delle Stringhe Potrà Per La Prima Volta Essere Messa Alla Prova !
link www.link2universe.net/.../la-teoria-delle-stringhe-potra-per-la-prima-volt...
Postato il 1 settembre 2010 alle 18:41
Scritto da Adrian
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Le stringhe sono alla base della natura dell'universo?
L'idea di una "Teoria del Tutto" è davvero allettante. Che potremmo cioè, trovare una
spiegazione a tutto quanto. La Teoria delle Stringhe è stata proposta inizialmente nei
anni '60, come un modo teorico per conciliare le due grandi figlie della fisica e
matematica del 900: la meccanica quantistica e la relatività generale. Comunque, la
fonte di maggior critica alla Teoria delle Stringhe è stata che non era testabile. Non c'era
quindi modo di metterla alla prova per vedere se era vera o meno. Adesso invece, un
team di ricerca, guidato da scienziati del Imperial College London, ha, inaspettatamente,
scoperto che la teoria delle stringhe predice anche il comportamento di entanglement
quantistico che mostrano le particelle. Dato che questo effetto può essere testato in
laboratorio, i ricercatori adesso dicono che saranno in grado di testare la Teoria delle
Stringhe.
"Se gli esperimenti provano che le nostre previsioni riguardo al entanglement
quantistico sono corrette, questo dimostrerà che la teoria delle stringhe "funziona" per
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poter predire il comportamento dei sistemi quantistici in entanglement. " ha detto il
professor Mike Duff, autore principale della ricerca.
La teoria delle stringhe fu in origine sviluppata per descrivere le particelle e forze
fondamentali che compongono il nostro universo, ed è da sempre stata una delle
candidati principali per la riconciliazione quello che sappiamo riguardo all'incredibile
piccolo nella quantistica con quello che studiamo nell'incredibile grande, nella
cosmologia. Usando la teoria per predire come le particelle in entanglement quantistico
si comportano, da l'opportunità, per la prima volta, di mettere alla prova anche la teoria
delle stringhe.
Ma, almeno per adesso, gli scienziati non saranno in grado di confermare che la Teoria
delle Stringhe è davvero la spiegazione per tutto quanto.
"Questa non sarà la prova che la Teoria delle Stringhe è la giusta "teoria del tutto",
ricercata dai cosmologi e fisici delle particelle" ha spiegato Duff. "Comunque, sarà
molto importante per i teorici perché dimostrerà se la teoria delle stringhe funziona,
anche se le sue applicazioni si trovano in un campo inaspettato della fisica. "
La teoria delle stringhe è una teoria della gravità, un estensione della Relatività
Generale, e l'interpretazione classica di stringhe e brane sta nel fatto che sono
considerate buchi neri con una carica estesa,che vibrano meccanicamente a livello
quantistico. La teoria ipotizza che gli elettroni ed i quark dentro un atomo non sono
oggetti a 0 dimensioni, ma stringhe ad 1 dimensione. Queste stringhe si possono
muovere e vibrare, dando alla particella in causa uno spin, una massa, un sapore ed una
carica. Le stringhe seguono dei cicli chiusi ameno che non incontrino superfici,
chiamate D-brane, dove possono aprirsi in una linea uni-dimensionale. I punti finali
della stringa non possono staccarsi dal D-brane, ma possono scivolargli intorno.
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I
diversi
ordini
di
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grandezza della materia: 1. Materia (macroscopico) 2.Struttura molecolare (atomi)
3.Atomi (neutroni, protoni, elettroni) 4.Elettroni 5.Quark 6.Stringhe
Duff ha spiegato che si trovava ad una conferenza in Tasmania dove un collega stava
presentando una formula matematica pensata per descrivere l'entanglement quantistico
quando ha realizzato qualcosa. "Improvvisamente avevo riconosciuto che la sua formula
era simile ad alcune che avevo sviluppato io qualche anno prima quando usavo la teoria
delle stringhe per descrivere i buchi neri. Quando ritornai in UK verificai i miei vecchi
quaderni e confermai che i due studi matematici che avevamo fatto, in due campi
completamente separati erano identici !"
Duff ed i suoi colleghi ha subito realizzato che la descrizione matematica del pattern del
entanglement tra 3 qubit(sono quantistic bit) somiglia alla descrizione matematica, nella
Teoria delle Stringhe, di una particolare classe di buchi neri.
Cosi, combinando la loro conoscenza riguardo ai due dei più strani fenomeni nella fisica
dell'Universo, cioè i buchi neri e l'entanglement quantistico, hanno realizzato che
potevano usare la teoria delle stringhe per fare delle predizioni che fossero testabili.
Usando la matematica dietro la Teoria delle Stringhe, che descrive i buchi neri, hanno
predetto il pattern dell'entanglement tra qubit che avrebbe nel caso di un interazione tra
4 qubit. (La risposta a questo problema non era mai stato calcolato prima). Anche se è
tecnicamente difficile da fare, il pattern dell'entanglement tra 4 qubit potrebbe essere
misurato in laboratorio, mettendo alla prova la precisione di queste previsioni.
L'entanglement quantistico o correlazione quantistica è un fenomeno quantistico, privo
di analogo classico, in cui ogni stato quantico di un insieme di due o più sistemi fisici
dipende dagli stati di ciascuno dei sistemi che compongono l'insieme, anche se questi
sistemi sono separati spazialmente. Il termine viene a volte reso in italiano con 'nonseparabilità', in quanto uno stato entangled implica la presenza di correlazioni tra le
quantità fisiche osservabili dei sistemi coinvolti.
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Michael Duff
,evidenziando in rosso i brani più interessanti tale che – qualunque sia il valore di
una certa proprietà osservabile assunto da una delle due particelle – il corrispondente
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valore assunto dall'altra particella sarà opposto al primo, nonostante i postulati della
meccanica quantistica, secondo i quali predire il risultato di queste misure è impossibile.
Di conseguenza in presenza di entanglement la misura effettuata su un sistema sembra
influenzare istantaneamente lo stato di un altro sistema: in realtà, è facile mostrare che
la misurazione non c'entra niente; quanto detto ha significato solamente in relazione al
risultato della misurazione, non all'atto del misurare.
L'entanglement quantistico è alla base di tecnologie emergenti come i computer
quantistici e la crittografia quantistica, ed ha permesso esperimenti relativi al
teletrasporto quantistico
La scoperta che la teoria delle stringhe sembra poter fare previsioni riguardo
all'entanglement quantistico arriva completamente inaspettata, e dato che riusciamo a
fare misurazioni riguardo all'entanglement quantistico, significa che finalmente gli
scienziati potranno mettersi a testare varie predizioni legate alla Teoria delle Stringhe.
Ma, ha spiegato Duff, non c'è nessuna connessione ovvia che spieghi perché una teoria
che viene pensata per spiegare i fondamenti del nostro universo, serve a predire il
comportamento dei sistemi di entanglement quantistico. "Questa connessione potrebbe
dirci qualcosa di molto profondo riguardo al mondo in cui viviamo, o potrebbe essere
soltanto una coincidenza. " ha concluso Duff... "Qualsiasi sarà la risposta, è comunque
utile."
http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_
1-9-2010-12-30-3
https://fileexchange.imperial.ac.uk/files/6b579a6086/1005.4915v2.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/String_cosmology
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement
http://en.wikipedia.org/wiki/String_theory
Infine, sul link www.media.inaf.it/2014/01/30/teletrasporto-lenergia-e-senza-limiti/
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7)
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INAF TV
QUANTISTICA A LUNGHISSIMA DISTANZA
Teletrasporto: l’energia è senza limiti
Un nuovo ‘protocollo quantistico’ suggerisce che l’energia potrebbe essere
teletrasportata al di là di qualsiasi ostacolo spaziale, al contrario di quanto noto da
modelli attuali. Una teoria del genere aprirebbe le porte allo sviluppo di nuovi
dispositivi quantistici. Lo studio su su Physical Review A
di Viola Rita
giovedì 30 gennaio 2014 @ 08:36
Diagramma schematico (a) di un protocollo basato su uno stato di vuoto QET (Quantum
Energy Teleportation) e (b) di un protocollo basato su uno ‘stato-spremuto’ (squeezed)
QET a lunga distanza. Crediti: arxiv.org/abs/1305.3955
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Teletrasportare l’energia senza limiti spaziali, virtualmente a distanza illimitata. Come?
Attraverso una particolare teoria, basata sulla quantistica, che si serve di ‘luce spremuta’
(squeezed dall’inglese). La missione non è impossibile: questo teletrasporto è stata oggi
teorizzato in un nuovo protocollo; lo studio è stato condotto da tre scienziati della
Tohoku University nella città di Sendai in Giappone: si tratta di Masahiro Hotta, Jiro
Matsumoto e Go Yusa. Intitolato Quantum energy teleportation withouth limit of
distance, questo studio è pubblicato su Physical Review A ed è disponibile online su
ArXiv.
Fino ad oggi, la fisica quantistica teorizza il teletrasporto di energia a distanza piuttosto
limitata, cioè attraverso “operazioni locali”, come si legge nello studio. Questo avviene
perché il valore massimo dell’energia è inversamente proporzionale alla distanza: in
pratica, tanto più è alto questo valore e tanto più ristretta deve essere la distanza.
Prendendo ad esempio due esperimenti, chiamati idealmente “Alice” e “Bob” e
identificati da due particelle, tanto più ‘Alice’ è lontana da ‘Bob’ e tanto minore sarà
questo estremo superiore dell’energia. Ma oggi, i tre ricercatori giapponesi, di cui Hotta
è uno dei ‘padri’ del teletrasporto quantistico QET, hanno sviluppato un nuovo
protocollo teorico per superare questo ostacolo, spingendosi virtualmente a distanze
senza limiti. Il processo è piuttosto complesso, nell’ambito della fisica quantistica:
semplificandolo molto, è un po’ come se i ricercatori avessero introdotto un
collegamento che ‘abbatte le barriere’ tra i due esperimenti ‘Alice’ e ‘Bob’ (nella parte
(b) dell’immagine), mediante ‘luce spremuta’, o meglio stati di vuoto ‘spremuti’. Tali
stati fisici permettono di teletrasportare l’energia oltre le distanze usuali: come si può
vedere nell’immagine, lo ‘stato-spremuto’, indicato dalla freccia, consente di avere
distanze virtualmente senza limiti.
Ma che cos’è il ‘Teletrasporto quantistico’ (Quantum Energy Teleportation – QET)?
In generale, tutti noi abbiamo sentito parlare di teletrasporto, ad esempio nei film o nelle
serie fantascientifiche come Stargate e Star Trek, in cui una persona poteva
letteralmente spostarsi da un luogo ad un altro in maniera istantanea: ma nulla di tutto
ciò è reale e quando gli scienziati parlano di teletrasporto si riferiscono invece a
particolari esperimenti quantistici, in cui particelle ‘entangled’ risultano collegate tra
loro a qualsiasi distanza esse si trovino e un cambiamento su una coinvolge anche la sua
partner in maniera particolare; tutto ciò avviene senza che però vi sia alcuna
connessione e permette così di inviare informazioni criptate. L’ipotesi della QET,
avanzata per la prima volta proprio da Hotta qualche anno fa, propone di teletrasportare
l’energia sfruttando il fenomeno – apparentemente misterioso – dell’entanglement. Ed
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oggi la teoria si spinge a distanze senza limiti. La QET ha vari collegamenti nei campi
della ricerca fondamentale, inclusa la fisica dei buchi neri e la fisica della materia che
sfrutta l’entanglement quantistico.
In particolare, come si legge nello studio odierno, ci si aspetta che una teoria QET a
lunga distanza possa aprire nuove porte per lo sviluppo di dispositivi quantistici. Ed
essa è importante anche per la nanofisica (cioè la fisica alle dimensioni dei milionesimi
di millimetro).
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