Согласно гипотезе ER=EPR, запутанные частицы соединены квантовыми кротовыми норами. В работе показано, что если допустить утечку части электрического поля заряженной частицы в такую нору, это изменит сверхтонкую структуру атома водорода. В случае непроходимых кротовых нор предсказывается также появление ненулевого полного эффективного заряда у атома. Сопоставление этих предсказаний с высокоточными измерениями сверхтонкого расщепления и нейтральности водорода позволяет получить строгие ограничения на амплитуду гипотетического эффекта. Прецизионная атомная физика, таким образом, выступает инструментом проверки фундаментальной связи между квантовой информацией и геометрией пространства-времени.
Две капли воды дрожат синхронно — потому что их соединяет соломинка. Так и запутанные частицы: их единство, возможно, держится на микроскопической червоточине. Хуан Малдасена и Леонард Сасскинд назвали эту догадку ER=EPR: мосты Эйнштейна-Розена (ER) равны парадоксу Эйнштейна-Подольского-Розена (EPR).
Если такая червоточина существует, заряженная частица может терять часть своего электрического поля в тоннель. Для простейшего атома — водорода — это обернётся сдвигом частоты знаменитой линии 21 см, его 'радиоголоса'. Спектральный анализ заметит изменение в миллиардные доли процента. Но главное: непроходимая кротовина заперла бы часть заряда внутри, сделав атом слегка заряженным.
Однако водород исключительно нейтрален. Измерения дают ноль с точностью до 10⁻²¹ заряда электрона — всё равно что искать одну песчинку на всех пляжах Земли.
Прецизионные опыты в рамках обычной физики ценны тем, что могут проверять самые смелые гипотезы о геометрии мироздания.
🎯 Радиолиния 21 см — голос самого распространённого элемента Вселенной. По ней астрономы составляют карты невидимого водорода и выслеживают тёмную материю.
🎬 В 'Интерстеллар' червоточина — исполинский портал между звёздами; новая работа переносит эти мосты на субатомный уровень, внутрь атома водорода.