ER = EPR

Em Física, ER = EPR é uma conjectura que afirma que duas partículas emaranhadas (o chamado par Einstein-Podolsky-Rosen ou EPR) estão conectadas por um buraco de minhoca (ou ponte Einstein-Rosen),^[1][2] alguns físicos acreditam que essa seja a base para unificar a teoria da relatividade geral e a mecânica quântica em uma teoria de tudo.^[1]

A conjectura foi proposta por Leonard Susskind e Juan Maldacena em 2013.^[3] Eles propuseram que um buraco de minhoca (ponte Einstein-Rosen ou ponte ER) é equivalente a um par de buracos negros maximamente emaranhados. EPR refere-se ao emaranhamento quântico (paradoxo EPR).

O símbolo é derivado das primeiras letras dos sobrenomes dos autores que escreveram o primeiro artigo sobre buracos de minhoca (Albert Einstein e Nathan Rosen)^[4] e o primeiro artigo sobre emaranhamento quântico (Einstein, Boris Podolsky e Rosen).^[5] Os dois artigos foram publicados em 1935, mas os autores não alegaram qualquer ligação entre os conceitos.^[2]

Esta é uma resolução conjecturada para o paradoxo do firewall AMPS. Se existe ou não um firewall depende do que é lançado no outro buraco negro distante. No entanto, como o firewall está dentro do horizonte de eventos, nenhuma comunicação superlumínica externa seria possível.

Esta conjectura é uma extrapolação da observação de Mark Van Raamsdonk^[6] de que um buraco negro AdS-Schwarzschild maximamente estendido, que é um buraco de minhoca não atravessável, é dual a um par de teorias de campo conformes térmicas maximamente entrelaçadas através da correspondência AdS/CFT .

Eles fundamentaram sua conjectura mostrando que a produção de par de buracos negros carregados em um campo magnético leva a buracos negros entrelaçados, mas também, após uma rotação de Wick, a um buraco de minhoca.

Susskind e Maldacena imaginaram reunir todas as partículas de Hawking e comprimi-las até que elas colapsassem em um buraco negro. Esse buraco negro estaria emaranhado e, portanto, conectado por meio de um buraco de minhoca com o buraco negro original. Esse truque transformou uma confusa coleção de partículas de Hawking - paradoxalmente emaranhadas tanto com um buraco negro quanto entre si - em dois buracos negros conectados por um buraco de minhoca. A sobrecarga de emaranhamento é evitada, e o problema do firewall desaparece.

— Andrew Grant^[7]

Essa conjectura não se adapta bem à linearidade da mecânica quântica. Um estado emaranhado é uma superposição linear de estados separáveis. Presumivelmente, os estados separáveis não estão conectados por um buraco de minhoca, mas ainda assim uma superposição de tais estados está.^[8]

Os autores levaram esta conjectura ainda mais longe, alegando que qualquer par entrelaçado de partículas - mesmo partículas que normalmente não são consideradas buracos negros, e pares de partículas com diferentes massas ou spin, ou com cargas que não são opostas - estão conectadas por buracos de minhoca na escala de Planck.

A conjectura leva a uma conjectura mais ampla de que a geometria do espaço, do tempo e da gravidade é determinada pelo emaranhamento.^[2][9][10]

• Susskind, Leonard. "ER = EPR" ou "O que está por trás dos horizontes dos buracos negros?" . Instituto Stanford de Física Teórica. Novembro. 4, 2014.