Гипотеза ER=EPR связывает квантовую запутанность с кротовыми норами — микроскопическими туннелями в пространстве-времени. Авторы предположили, что часть электрического поля заряженной частицы может утекать в такую нору, и проверили, как это отразится на атоме водорода. Оказалось, что это изменит его сверхтонкую структуру (расщепление уровней из-за взаимодействия спинов ядра и электрона) и даже приведет к появлению у атома эффективного заряда, если нора непроходима. Это похоже на попытку спрятать часть воды из ведра в невидимый карман: ведро станет легче, и весы это заметят. Высокоточные измерения водорода накладывают жесткие ограничения на возможную величину такого эффекта.
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.