Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Квантовая физика

Существуют ли параллельные миры?

28.04.2020 02:17:34 | Автор: admin

Уже много лет умы фантастов терзают мысли о том, как объяснить читателю или зрителю, что параллельные миры существуют. Также надо объяснить, как все это работает, почему там есть жизнь и почему она похожа или не похожа на нашу. Все эти рассуждения на тему параллельных Вселенных редко приводят к каким-то конкретным ответам. Если бы все было так просто, лучшие ученые-физики не ломали бы головы на тему квантовых состояний и того, как электроны могут существовать в двух местах одновременно. Пока они продолжают это делать и обмениваются только теориями и рассуждениями, не давая конкретных фактов и доказательств, у нас с вами есть отличная возможность самим порассуждать на тему будоражащих умы параллельных миров. В конце концов, рассуждения ученых не более подкреплены фактами, чем наши.

Что такое параллельные миры

Четкого определения этого понятия нет, так как согласно разным теориям, одни подразумевают под этим одно, а другие говорят совсем о другом. Если постараться как-то обобщить все теории, то параллельными мирами являются другие реальности, в которых живем другие мы, а возможно, и кто-то другой.

В любом случае, это, если можно так сказать, другой мир, в который мы едва ли сможем попасть. Впрочем, одна из теорий гласит, что эти миры периодически сталкиваются и оказывают гравитационное воздействие друг на друга. Это даже накладывает свой отпечаток на реликтовое излучение. Впрочем, об этом поговорим чуть ниже.

Существуют разные теории о параллельных мирах. Одни объясняют это явление с точки зрения религии, другие — с точки зрения магии, а третьи — с точки зрения физики. Именно о физическом объяснении мы сегодня и поговорим.

Конечно, параллельные миры могут выглядеть и так, но только в кино

Как доказать существование параллельных миров

Одна их теорий гласит, что параллельные миры существуют. Да, вот так просто. Если верить этой теории, впервые предложенной американским физиком Хью Эверетом, существует, как минимум, один мир, параллельный нашему.

Он назвал свои рассуждения теорией о вероятном множестве миров. Она опирается на заявления ученых из области квантовой физики. Согласно этим заявлениям, электрон может существовать в двух местах пространства одновременно. Такое его свойство называется суперпозицией двух состояний.

Интересной особенностью этой суперпозиции является то, что как только мы попробуем понять, где находится этот электрон, например, окажем на него воздействие, он сразу переместится. При этом хоть они и являются копией друг друга, но если попытаться определить их положение, то окажется, что мы увидим только один. На самом деле, все это больше похоже на какой-то развод, мол вы не видите, но он есть, однако это является частью квантовой физики. Той частью квантовой физики, которая имеет ряд допущений и основных правил, без которых просто невозможно объяснить все происходящее в мире. Такие правила подходят ко многим явлениям, поэтому они и являются законами квантовой физики. Нам остается только поверить в них.

Теория Хью Эверета берет за основу доказательства существования параллельных миров именно такое поведение квантовых частиц. То есть, если мы попробуем идентифицировать электрон в пространстве и понять, где он находится, то сами станем квантовым объектом и окажемся в двух состояниях. В одном из них нам будет доступен один электрон, а во втором — другой. То есть это и есть параллельные миры, основанные на суперпозиции состояний.

Хью Эверет

Так же и со знаменитым котом Шредингера, которого, согласно гипотетическому эксперименту, погружали в ящик с ядом и он был жив и мертв одновременно. Просто когда мы открывали ящик и видели бедного кота в одном состоянии, в параллельном мире кто-то видел его в другом состоянии. Это и есть еще одно важное правило параллельных миров — в них происходят противоположные события.

Возможно ли создание квантового компьютера? Ученые говорят, что нет

При этом количество таких миров может быть больше двух. Ограничено оно только количество вероятных исходов какого-либо события. Но говорить, что события происходят в другой Вселенной, которая просто связана с нашей на квантовом уровне, не приходится. Согласно теории, Вселенная всего одна, а приведенные примеры параллельных миров являются только слоями этой единой Вселенной, которые образуются каждый раз, когда происходит какое-то событие, имеющее несколько разных исходов.

То, что мы не создаем отдельную Вселенную, объясняет, почему мы не можем попасть в параллельные миры. Мы не можем перейти на другой слой. Там есть другие мы, которые принимают противоположные решения и идут своим путем. Для них наш мир параллельный.

Готовы ли вы к посещению параллельных миров? Нет, ведь это не возможно.

В реальности такая теория просто увязывает квантовые понятия о суперпозициях с реальным миром и пытается на основании этого объяснить существование параллельных миров.

Параллельные миры с точки зрения теории струн

В мире существует две основные теории для объяснения всего — общая теория относительности и квантовая теория поля. Первая объясняет взаимодействие в макромире, а вторая — в микромире. Проблема в том, что если представить оба мира в одном масштабе, то есть просто представить наш мир, то обе эти теории противоречат друг другу.

Как только не пытаются визуализировать теорию струн, но получается не очень.

Для того, чтобы объяснить все в мире одной общей теорией, ученые в 1970-годах активно зацепились за теорию струн. Струны были чем-то условным, что должно было объяснить физические характеристики самых мелких частиц и их взаимодействие с другими частицами в любом масштабе, но позже выяснилось, что эта теория работает не всегда и надо искать что-то другое.

Само по себе это не доказывает наличие параллельных миров, но в 1998 году космолог Макс Тегмар выдвинул теорию, которая дает повод задуматься о существовании других Вселенных с другими физическими константами, отличными от наших.

Пока мы тут сидим, ученые приблизились к пониманию того, почему существует Вселенная.

Многие ученые зацепились за эту теорию и предположили, что эти Вселенные и есть наши параллельные миры. Теоретически до них даже можно добраться, особенно, если пройти через черную дыру, которая, по идее, и связывает нашу Вселенную с другими.

В ответ тем, кто опровергает существование других Вселенных, сторонники теории приводят доводы, что наше представление о Вселенных сводится только к тому, что мы видим. То есть к тому пространству вокруг нас, которое соответствует расстоянию, преодолеваемому светом за 13,8 миллиардов лет. Именно столько прошло со времени Большого взрыва и мы видим только те звезды, галактики и миры, свет от которых успел дойти до нас. Возможно, через миллиард другой лет до нас дойдет свет от других Вселенных

Вселенные после Большого взрыва могут существовать как угодно и где угодно.

Отрицать существование других Вселенных в рамках этой теории все равно, что стоять на берегу моря и говорить, что другого берега не существует. Мы же его не видим.

Многие ученые так же утверждают, что эти Вселенные и являются нашими параллельными мирами. Некоторые даже опираются на изменения в реликтовом излучении, утверждая, что изменения его поведения являются следствием столкновения Вселенных, которые как бы плавают в большом океане и периодически сталкиваются друг с другом.

Реликтовое излучение - тепловое излучение, которое возникло в эпоху первичного формирования водорода и равномерно заполняет Вселенную. За его открытие в 1978 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон получили Нобелевскую премию.

Является ли наш мир единственным

Большая часть ученых сходится во мнении, что считать наш мир единственным, как минимум, глупо. Да и предполагать, что миров существует огромное множество, куда проще, чем утверждать, что он всего один. Если у вас есть четко сформированное мнение по этому поводу, нипиште в нашем Telegram-чате — обсудим.

Тем более, квантовая физика и законы взаимодействия всего в мире постоянно вносят еще большую смуту в рассуждения и споры физиков. Нам же остается только верить или не верить в рассуждения ученых. Нам все равно не дано понять всех тайн мироздания и того, как все устроено. Ученым тоже этого не дано и не будет дано еще очень много лет. Но они посвящают этому жизни и находятся на пару шагов ближе к разгадке, чем мы. Вот только до этой разгадки несколько сотен километров. А до ее понимания и того больше.

Существование параллельных миров не доказано, но и не опровергнуто.

Подробнее..

Как связаны привидения и компьютерная симуляция нашей Вселенной?

28.04.2020 20:03:43 | Автор: admin

Что, если вокруг все не настоящее? Представьте на секунду, что планета, на которой мы живем, Солнечная система, наша Галактика и, в конечном счете, вся Вселенная, которую мы считаем бесконечной, на самом деле не более чем симуляция. Я понимаю, звучит довольно безумно, но некоторые ученые не исключают, что Вселенная действительно может быть смоделирована, а все мы не более чем аватары. Более того, сообщения о таких явлениях как призраки, странные совпадения и дежавю могут быть тем самым сбоем в матрице окончательным доказательством того, что человечество на самом деле является своего рода научным экспериментом, в котором все моделируется. Как компьютерная игра The Sims, только в гораздо большем масштабе.

Компьютерная Вселенная

Впервые идея о том, что вся наша Вселенная не более чем симуляция, была выдвинута в научной статье шведского профессора философии Оксфордского университета и директора Института будущего человечества Ника Бострома. Согласно работе, опубликованной в 2003 году в журнале Philosophical Quaterly, существует очень высокая вероятность того, что мы живем в компьютерной симуляции.

Институт будущего человечества при Оксфордском университете основан в 2005 году, а основным направлением исследований является изучение возможности глобальной катастрофы в будущем и ее влияния на человечество.

  • В аннотации к своей работе Бостром утверждает, что по крайней мере одно из трех утверждений верно:
  • Человечество, вероятно, вымрет до того, как мы станем постлюдьми (гипотетический образ человека в будущем).
  • Крайне маловероятно, что любая постчеловеческая цивилизация будет заниматься симуляцией своей эволюционной истории (или ее вариаций).
  • Мы почти наверняка живем в компьютерной симуляции.

Отсюда, утверждает философ, следует, что вера в то, что существует значительный шанс того, что мы однажды станем постлюдьми, которые управляют моделированием предков, ложна, если только мы в настоящее время не живем в симуляции.Идея Бострома хотя последний и утверждает, что не смотрел фильм Матрица легла на благодатную почву. Так, по мнению главы SpaceX Илона Маска, вероятность того, что мы не живем в компьютерной симуляции составляет миллиард к одному. С Маском и Бостром, как пишет TechWire, солидарен Керри Гуинн, ученый в области компьютерных наук. Он предполагает, что в будущем человечество может разработать симуляции собственной Вселенной.

Недавно Hi-News.ru был включен в перечень социально значимых ресурсов по версии Минкомсвязи. Это означает, что пользователи МТС, Билайн и других сотовых операторов смогут читать наши статьи даже при отрицательном балансе. Подписавшись на наш канал в Google News, вы всегда будете в курсе последних новостей из мира популярной науки.

Как объясняет Гуинн, человечество неизбежно создаст реальности, неотличимые от нашей. Посмотрите каких успехов добились разработчики видеоигр то, что казалось невозможным всего каких-то 10-15 лет назад, сегодня воспринимается нами как норма. К тому же, в таких играх как Death Stranding и Red Dead Redemption 2 полностью открытый мир это значит, что игрок может перемещаться как хочет по абсолютно любой локации. Бостром тоже считает, что в ближайшем будущем компьютерные игры будет крайне трудно отличить от реальности. По мнению философа, персонажи внутри игр могут не осознавать, что являются частью симуляции. Так мы и придем к той стадии, когда сможем создавать компьютерные симуляции реальности, неотличимые от настоящей.

Сбой в Матрице выглядит так

Итак, допустим, гипотеза верна и наша жизнь на самом деле симуляция. Но можно ли как-то узнать, являемся ли мы частью массивной, имитирующей жизнь игры? Гуинн считает, что первое, на что нужно обратить внимание это сбой в системе. Да-да, прямо как в фильме «Матрица», когда Нео видит одну и ту же кошку, проходящую по коридору. Всевозможные странности, экстрасенсы, призраки и все то, чего с научной точки зрения не существует могут быть ошибками в коде, тем самым сбоем в матрице. Таким образом, если мы находимся на пути к созданию матрицы, то ее наверняка уже создало более развитое общество. Например, мы сами.

И снова квантовая физика

Как вы наверняка знаете, в свое время Альберт Эйнштейн выступал против квантовой запутанности способности атомов и электронов влиять на свойства друг друга даже на расстоянии. Сегодня мы знаем, что Эйнштейн ошибался и запутанность реальна. Более того, согласно квантовой теории, элементарная частица обретает определенное состояние лишь в момент наблюдения. Не говоря уже о том, что ученым удалось экспериментально доказать, используя один-единственный фотон, что он существует в трех местах одновременно. Подробнее о том, почему квантовая физика такая странная и за что ее так любят шарлатаны, читайте в нашем материале. Но что, если квантовая запутанность существует в человеческом масштабе, таким образом создавая связь между существами в симуляциях и… нами?

С точки зрения науки привидений не существует

Безусловно, это головокружительная гипотеза. Как и многие другие, например о существовании параллельных миров. Однако привидения и разного рода паранормальные явления скорее всего вовсе не сбой в матрице, а искусно созданная нашим мозгом иллюзия. К тому же, нет ни одного доказательства в пользу существования экстрасенсорных способностей, привидений, демонов и магов. А как вы думаете, является ли наша Вселенная компьютерной симуляцией? Давайте поговорим об этом в комментариях и с участниками нашего Telegram чата. Там вы точно найдете собеседника по душе.

Вам будет интересно: Существуют ли параллельные миры?

Ну а вообще, на тему того, является ли наша Вселенная компьютерной симуляцией, хочу сказать следующее это невероятно интересная но все же, сомнительная гипотеза. Узнать что думают разные ученые по этому поводу можно посмотрев увлекательные дебаты, в которых в роли ведущего выступил астрофизик Нил Деграсс Тайсон рекомендую к просмотру.

Нельзя исключать даже самые невероятные сценарии

Подробнее..

Может ли Вселенная осознанно имитировать собственное существование?

19.06.2020 14:01:25 | Автор: admin

Тетраэдры представляюn квазикристаллическую спиновую сеть (QSN) фундаментальную субструктуру пространства-времени

Согласной новой гипотезе, Вселенная имитирует собственное существование в «странной петле». В статье, опубликованной учеными из Института исследований квантовой гравитации, утверждается, что в основе гипотезы лежит теория панпсихизма, согласно которой все в природе одушевлено. Статья опубликована в журнале Entropy и, как пишут авторы работы, призвана объединить понимание квантовой механики с нематериалистической точкой зрения. Иными словами, ученые хотят понять насколько реальны мы и все, что нас окружает. Согласитесь, это как минимум интересный вопрос для современной науки и нашего понимая Вселенной.

Что такое реальность?

Насколько реальна реальность? Что, если все, чем вы являетесь, все, что вы знаете, все люди в вашей жизни, а также все события не существуют физически на самом деле, а являются очень сложной симуляцией? Как в серии мультсериала «Рик и Морти», когда один из героев попал в симуляцию и даже не заметил этого. Наши постоянные читатели знают, что философ Ник Бостром рассмотрел этот вопрос в основополагающей статье «Живем ли мы в компьютерной симуляции?», в которой предполагает, что все наше существование может быть продуктом очень сложных компьютерных моделей (симуляций), которыми управляют продвинутые существа, чью истинную природу мы, возможно, никогда не сможем узнать.

Я не являюсь сторонницей этой идеи, но несмотря на все кажущееся безумие предположения Бострома, мы и правда не знаем что такое реальность. Современная наука пока не в силах познать квантовый мир и понять, например, почему на атомном уровне частицы меняют свое поведение, когда за ними наблюдают. Во времена, когда физики работают над сооружением миссии, способной выяснить, существует ли параллельная вселенная или вселенные, идея Бострома не выглядит чем-то экстраординарным.

А вот новая теория делает шаг вперед что, если нет и продвинутых существ, а все в "реальности" есть самоимитация, которая порождает себя сама из "чистой мысли?"

Кадр из сериала Рик и Морти. Момент, когда Джерри узнал что все это время жил в симуляции

Физическая Вселенная это «странная петля» пишет в работе команда Quantum Gravity Research, базирующегося в Лос-Анджелесе Института теоретической физики, основанного ученым и предпринимателем Клеем Ирвином. Работа отталкивается от гипотезы моделирования Бострома, согласно которой вся реальность это чрезвычайно детализированная компьютерная программа и спрашивают: вместо того, чтобы полагаться на продвинутые формы жизни для создания технологии, необходимой для создания всего в нашем мире, не лучше ли предположить, что сама Вселенная является «ментальной имитацией самой себя»? Эту идею ученые связывают с квантовой механикой, рассматривая вселенную как одну из многих возможных моделей квантовой гравитации.

Один важный аспект, отличающий эту точку зрения от прочих подобных ей, связан с тем, что первоначальная гипотеза Бострома материалистична и рассматривает Вселенную как физическую. Для Бострома мы могли быть просто частью симуляции предков, созданной постлюдьми. Даже сам процесс эволюции может быть просто механизмом, с помощью которого будущие существа испытывают бесчисленные процессы, целенаправленно перемещая людей через уровни биологического и технологического роста. Таким образом, они генерируют предполагаемую информацию или историю нашего мира. В конечном итоге, разницы мы не заметим.

Но откуда берется физическая реальность, которая породила бы симуляцию? Их гипотеза принимает нематериалистический подход, утверждая, что все во Вселенной есть информация, выраженная в виде мысли. Таким образом, Вселенная «самореализуется» в собственное существование, опираясь на лежащие в ее основе алгоритмы и правило, которое исследователи называют «принципом эффективного языка». Согласно этому предложению, симуляция всего сущего лишь одна «великая мысль».

Чтобы всегда быть в крусе послдених научных открытий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram!

Как возникла могла симуляция возникнуть сама по себе?

Как это ни удивительно, но ответ прост: она всегда была там, считают исследователи, объясняя концепцию «вневременного эмерджентизма». Эта идея гласит, что времени вообще нет. Вместо него существует всеобъемлющая мысль, которая и является нашей реальностью, предлагая встроенное подобие иерархического порядка, полное «под-мыслей», которые простираются вплоть до кротовой норы к базовой математике и фундаментальным частицам. В силу также вступает правило эффективного языка, предполагающее, что люди сами являются такими «эмерджентными под-мыслями» и переживают и находят смысл в мире через другие под-мысли (называемые «кодовыми шагами или действиями») самым экономичным образом (ну и дела).

Мы много не знаем, а значит, должны рассматривать все гипотезы без исключения

В переписке с Big Think физик Дэвид Честер уточнил:

Хотя многие ученые выступают за истинность материализма, мы считаем, что квантовая механика может дать намек на то, что наша реальность является ментальной конструкцией. Недавние достижения в квантовой гравитации, такие как видение пространства-времени, возникающего с помощью голограммы, также являются намеком на то, что пространство-время не является фундаментальным. В некотором смысле ментальная конструкция реальности создает пространство-время, чтобы эффективно понять себя, создавая сеть подсознательных сущностей, которые могут взаимодействовать и исследовать совокупность своих возможностей.

Свою гипотезу ученые связывают с панпсихизмом, который рассматривает все существующее как мысль или сознание, целью существования которого является генерирование смысла или информацию. Если все это трудно понять, авторы предлагают еще одну интересную идею, которая может связать ваш повседневный опыт с этими философскими соображениями. Подумайте о своих мечтах как о собственных личных симуляциях, предлагает команда. Хотя они довольно примитивны (по суперинтеллектуальным стандартам будущего ИИ), сновидения, как правило, обеспечивают лучшее разрешение, чем современное компьютерное моделирование и являются прекрасным примером эволюции человеческого разума.

Конечно, не всем это понравится, но Вселенная и правда может обладать сознанием. По крайней мере, исключить этого мы не можем

Наиболее примечательной является сверхвысокая точность разрешения этих основанных на разуме симуляций и точность физики в них. Они указывают на осознанные сновидения когда сновидец осознает, что находится во сне как на примеры очень точных симуляций, созданных вашим разумом, которые временами невозможно отличить от любой другой реальности. Так что откуда вам знать, пока вы читаете эту статью, что вы не во сне? Выходит, не так уж и трудно представить себе, что чрезвычайно мощный компьютер, который мы сможем создать в недалеком будущем, сможет воспроизвести подобный уровень детализации.

Безусловно, некоторые из идей Клея и его команды в академическом сообществе называют спорными. Но авторы работы считают, что «мы должны критически подумать о сознании и некоторых аспектах философии, которые неудобны для некоторых ученых.» Не могу не согласиться, ведь в науке не бывает авторитетов. А что вы думаете по этому поводу? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Что такое Общая теория относительности Эйнштейна?

14.07.2020 00:20:07 | Автор: admin

Общая теория относительности геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности

Общая теория относительности является основным строительным блоком современной физики. Она объясняет гравитацию, основываясь на способности пространства «изгибаться», или, говоря точнее, связывает силу тяжести с изменяющейся геометрией пространства-времени. Альберт Эйнштейн основал «Общую» теорию относительности (ОТО) в 1915 году, через десять лет после создания «специальной» теории, применив универсальную скорость света и предположив, что законы физики остаются неизменными в любой данной системе отсчета. Но так ли сложна ОТО, как может показаться на первый взгляд?

Как понять Общую теорию относительности?

Общую теорию относительности Эйнштейна можно выразить всего в 12 словах:«пространство-время говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству-времени, как изгибаться». Но это краткое описание, сделанное физиком Джоном Уилером, скрывает более сложную и глубокую истину. Помимо квантовой теории, общая теория относительности является одним из двух столпов современной физики нашей рабочей теории гравитации и очень большой теории планет, галактик и Вселенной в целом. Она является продолжением специальной теории относительности Эйнштейна но настолько массивной, что ему потребовалось 10 лет, с 1905 по 1915 год, чтобы перейти от одной к другой.

Как пишет New Scientist, согласно специальной теории относительности (СТО) движение искривляет пространство и время. ОТО Эйнштейна объединила ее с принципом, отмеченным Галилеем более трех столетий назад: падающие объекты ускоряются с одинаковой скоростью независимо от их массы.

Перо и молоток, упавшие с падающей Пизанской башни, ударятся о землю одновременно, если вы не учитываете сопротивление воздуха.

Вслед за Галилеем Исаак Ньютон показал, что это может быть верно только в том случае, если присутствует странное совпадение: инерционная масса, которая количественно определяет сопротивление тела ускорению, всегда должна быть равна гравитационной массе, которая количественно определяет реакцию тела на гравитацию. Нет никакой очевидной причины, почему это должно быть так, но ни один эксперимент никогда не разделял эти две величины.

Точно так же, как он использовал постоянную скорость света для построения специальной теории относительности, Эйнштейн объявил это принципом природы: принципом эквивалентности. Вооружившись этим и новой концепцией пространства и времени как переплетенного «пространства-времени», вы можете построить картину, в которой гравитация является лишь формой ускорения.

Массивные объекты искривляют пространство-время вокруг себя, заставляя предметы ускоряться по направлению к ним.

Хотя гравитация доминирует в больших космических масштабах и вблизи очень больших масс, таких как планеты или звезды, она на самом деле является самой слабой из четырех известных сил природы и единственной, не объясненной квантовой теорией. Квантовая теория и общая теория относительности применяются в разных масштабах. Это мешает понять, что происходило в самые ранние моменты Большого взрыва, например, когда Вселенная была очень маленькой, а сила гравитации огромна. В другой ситуации, когда эти силы сталкиваются у горизонта событий черной дыры, возникают неразрешимые парадоксы.

Например, квантовая механика имеет способы принимать во внимание такие понятия, как бесконечность, но если мы попытаемся сделать то же самое с общей теорией относительности, математика порождает предсказания, которые не имеют смысла.

Некоторые физики возлагают надежду на то, что однажды некая «теория всего» сможет объединить квантовую теорию и общую теорию относительности, хотя такие попытки, как теория струн и теория петлевой квантовой гравитации, до сих пор не принесли никаких результатов. Между тем ОТО Эйнштейна предсказала, что очень плотные скопления массы могут исказить пространство-время настолько, что даже свет не сможет вырваться из него. Теперь мы называем эти объекты «черными дырами», можем фотографировать «горизонт событий», который окружает этих космических монстров, и практически убеждены, что в центре каждой массивной галактики вращается сверхмассивная черная дыра.

Математические уравнения общей теории относительности Эйнштейна, проверенные снова и снова, в настоящее время являются наиболее точным способом предсказания гравитационных взаимодействий, заменив разработанные Исааком Ньютоном за несколько столетий до этого.

Еще больше интересных статей о том, как устроена Вселенная вокруг нас, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Подписка позволяет читать статьи, которых нет на сайте.

Но, возможно, самый большой триумф общей теории относительности наступил в 2015 году, когда были открыты гравитационные волны рябь в пространстве-времени, вызванная движением очень массивных объектов. Сигнал о том, что две черные дыры соединились и слились воедино, стал триумфом кропотливой, терпеливой работы, проделанной международной командой исследователей лабораторий LIGO VIRGO. Подробнее о том, как эксперты ищут гравитационные волны сегодня, читайте в увлекательном материале Ильи Хеля. Так или иначе, разработка квантово-физической «версии» общей теории относительности остается постоянной целью современной физики.

Подробнее..

Физики зафиксировали квантовый шум в лаборатории LIGO что нужно знать?

15.07.2020 14:09:23 | Автор: admin

Благодаря работе лабораторий LIGO VIRGO ученым удалось обнаружить гравитационные волны

Исследователи из проекта LIGO продемонстрировали, как сверхтонкая настройка приборов позволяет им раздвигать границы фундаментальных законов физики. Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) обнаруживает гравитационные волны, возникающие в результате катастрофических событий во Вселенной, таких как слияние нейтронных звезд и черных дыр. Эти пространственно-временные колебания позволяют ученым наблюдать гравитационные эффекты в экстремальных условиях и исследовать фундаментальные вопросы о Вселенной и ее истории. Недавно ученые зарегистрировали движение массивного объекта зеркала детектора под действием квантовых эффектов. Но что это означает?

Что такое квантовый шум?

Недавно физикам удалось измерить сдвиг огромного зеркала детектора LIGO, вес которого достигает сорока килограммов. Напомним, что в международную исследовательскую группу LIGO входит около 40 научно-исследовательских институтов, а над анализом данных, поступающих с детектора и других обсерваторий, трудятся более 600 ученых. Основной задачей LIGO является обнаружение и регистрация гравитационных волн космического происхождения, которые впервые были предсказаны Альбертом Эйнштейном в Общей теории относительности (ОТО) в 1916 году.

Как показали результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, 40-килограммовые зеркала LIGO могут двигаться в ответ на крошечные квантовые эффекты, называемые квантовым шумом. В физике квантовый шум относится к неопределенности физической величины, что обусловлено его квантовым происхождением. В общем и целом квантовый шум является одним из фундаментальных квантовых законов: принципа неопределенности Гейзенберга, согласно которому некоторые физические величины не могут одновременно иметь абсолютно точные значения.

Улучшение инструментов и приборов LIGO в будущем откроет немало тайн Вселенной

Еще больше интересных статей о том, как устроена Вселенная вокруг нас, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Подписка позволяет читать статьи, которых нет на сайте.

Говоря простыми словами, некоторые величины измерить невозможно, так как физические законы этого не позволяют. На практике это означает, что в данных любого измерительного прибора присутствует квантовый шум, который настолько мал, что теряется в более мощных шумах, а еще его нельзя устранить. Однако физикам удалось измерить крошечный сдвиг сорокакилограммового зеркала детектора LIGO. Чтобы лучше понимать происходящее, представьте, что зафиксированный сдвиг в несколько раз меньше атома водорода. Но почему эта фиксированная «квантовая дрожь» важна для современной науки?

Как работает LIGO?

Так как принцип неопределенности Гейзенберга гласит, что с абсолютной точностью измерить пару физических величин нельзя, неопределенность, все же, можно уменьшить в одной из них, одновременно увеличив в другой. Именно так и поступили физики в ходе исследования они уменьшили квантовый шум и проверили, не изменился ли общий шум от всех источников и если да, то как. Для этого они использовали специальный прибор, с помощью которого удалось измерить вклад квантового шума в смещение зеркал LIGO.

Это интересно: Пять фактов, которые мы узнаем, если LIGO обнаружит слияние нейтронных звезд

Напомним, что в ядре детекторов LIGO находятся лазерные интерферометры километрового масштаба, которые измеряют расстояние между 40-килограммовыми подвесными зеркалами с наилучшей точностью, когда-либо достигнутой. Беспрецедентный уровень чувствительности LIGO достигается благодаря самой современной технике, необходимой для подавления вибрационных и тепловых шумов в детекторах. Именно на таких уровнях чувствительности в игру вступает квантовая механика: исследователи использовали давление света на зеркала и количество фотонов в лазерном луче. Важное значение здесь имеет положение зеркал, так как только первая из двух величин оказывает на них влияние.

Проект LIGO был предложен в 1992 году Кипом Торном, Рональдом Древером из Калифорнийского технологического института и Райнером Вайссом из Массачусетского технологического института.

Важно понимать, что законы квантовой механики лежат в основе современных технологий включая компьютер, смартфон и любой электроприбор. Мы знаем, что квантовые законы работают.

Таким образом, исследователям удалось доказать, что квантовый шум LIGO это неопределенность в давлении света. Все вышеперечисленное означает, что на полигоне LIGO физики смогли заглянуть ниже так называемого стандартного квантового предела предела, когда в измерениях используются только естественные квантовые состояния.

В эксперименте использовался неклассический «сжатый свет», который уменьшает квантовые флуктуации лазерного поля. Всего несколько лет назад этот тип квантового поведения был бы слишком слаб, чтобы его можно было наблюдать. Но новые методы измерения позволяют раздвинуть горизонты физики, а будущие усовершенствования и модернизация инструментов позволят добиться улучшенной чувствительности уже имеющихся приборов. Это означает, что в будущем мы сможем создавать гравитационно-волновые технологии, которые позволят более детально проникать в пространство-время и открывать головокружительные тайны Вселенной. Так что нас с вами ждет череда увлекательных научных открытий.

Подробнее..

Почему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?

25.08.2020 00:04:08 | Автор: admin

Как хорошо мы знаем Вселенную, чтобы утверждать, что известные законы физики существуют?

Природа может быть разной для разных людей. Природа может быть чудесной. Природа может быть странной. У природы есть законы. Природа продолжает удивлять ученых, которые пытаются эти законы понять. За последние несколько десятилетий научное сообщество пришло к принятию концепции «естественности» это термин, придуманный Эйнштейном, который описывает изящно сложные законы природы. Ученые считают, что если Вселенная естественна, то ее можно объяснить математически. Но если ее природа неестественна, то некоторые законы физики произвольны и кажутся чрезвычайно тонко настроенными, чтобы позволить жизни (как мы ее знаем) возникнуть и существовать. И все же, ученые стремятся к единому описанию реальности. Но современная физика допускает множество различных описаний, многие из которых эквивалентны друг другу и связаны ландшафтом математических возможностей.

Тайны Вселенной

В череде обыденных будней может показаться, что мы знаем о мире и Вселенной достаточно, чтобы утвердительно ответить на вопрос о том, существуют ли все известные законы физики. Однако ученые, изучающие квантовый мир могут с этим не согласиться. Как пишет Quanta Magazine, физики нашли много примеров двух совершенно различных описаний одной и той же физической системы.

Итак, если физические ингредиенты это частицы и силы, то рецепты это математические формулы, кодирующие их взаимодействия. В таком случае, сам процесс приготовления пищи и есть процедура квантования, которая превращает уравнения в вероятности физических явлений. Вот почему квантовые физики задаются вопросом, как разные «рецепты приготовления» приводят к одинаковым результатам.

Еще больше увлекательных статей о том, как устроена наша Вселенная, читайте на нашем канале в Google News

Альберт Эйнштейн, как известно, считал, что, учитывая некоторые общие принципы, существует уникальный способ построить последовательную, функционирующую вселенную. С точки зрения Эйнштейна, если бы мы достаточно глубоко исследовали сущность физики, существовал бы один и только один способ, которым все компоненты материя, излучение, силы, пространство и время сочетались бы вместе, чтобы заставить реальность работать, подобно тому, как уникально сочетаются шестеренки, пружины, циферблаты и колесики механических часов.

Физика элементарных частиц

Современная Стандартная модель физики элементарных частиц действительно представляет собой плотно сконструированный механизм, состоящий всего из нескольких компонентов. Однако вместо того, чтобы быть уникальной, Вселенная кажется одним из бесконечного множества возможных миров. Мы понятия не имеем, почему именно эта комбинация частиц и сил лежит в основе структуры природы.

Возможно, мы живем в Мультивселенной

Кроме того, стандартная модель содержит 19 констант природы такие числа, как масса и заряд электрона, которые должны быть измерены в экспериментах. Значения этих «свободных параметров», по-видимому, не имеют более глубокого смысла.

Если наш мир всего лишь один из многих, то как мы можем существовать одновременно с альтернативными вселенными? Нынешнюю точку зрения можно рассматривать как полярную противоположность эйнштейновской мечте об уникальном космосе. Современные физики охватывают огромное пространство возможностей и пытаются понять его всеобъемлющую логику и взаимосвязь. Из золотоискателей они превратились в географов и геологов, детально описывающих ландшафт и изучающих силы, которые его сформировали.

Вам будет интересно: Почему физики считают, что мы живем в Мультивселенной?

Теория струн

Теория струн стала переломным моментом для современной физики. На данный момент она является единственной теорией, ближе всех подобравшейся к той самой «теории всего» мечте Альберта Энйштена, способную описать все частицы и силы, включая гравитацию, а также подчиняясь строгим логическим правилам квантовой механики и теории относительности.

Хорошей новостью во всей этой истории является то, что у теории струн нет циферблата (как у механических часов). Не имеет смысла спрашивать, какая теория струн описывает нашу Вселенную, потому что существует только одна. Отсутствие каких-либо дополнительных признаков приводит ученых к выводу о том, что все числа в природе должны определяться самой физикой. Они не являются «константами природы», а лишь переменными, фиксируемыми уравнениями (возможно, неразрешимо сложными).

Однако важно понимать, что существует сложное, огромное количество решений теории струн. В физике это не является чем-то необычным. Мы традиционно различаем фундаментальные законы, заданные математическими уравнениями и решения этих уравнений. Как правило, существует всего несколько законов, но бесконечное число решений. Возьмем законы Ньютона. Они четки и элегантны, но описывают невероятно широкий спектр явлений, от падающего яблока до орбиты Луны.

Если вы знаете начальные условия конкретной системы, то сила этих законов позволяет решать уравнения и предсказывать, что произойдет дальше. Мы не ожидаем и не требуем априори уникального решения, которое описывает все.

В теории струн некоторые особенности физики, которые мы обычно рассматриваем как законы природы такие как конкретные частицы и силы, на самом деле являются решениями. Они определяются формой и размером скрытых дополнительных измерений. Пространство всех этих решений часто называют «ландшафтом», но это преуменьшение. Даже самые впечатляющие горные пейзажи бледнеют в сравнении с необъятностью этого пространства.

Ландшафт Вселенной

Но как ученые изучают обширный ландшафт физических моделей Вселенной, которые легко могут иметь сотни измерений? Чтобы это понять, давайте представим себе ландшафт как в значительной степени неразвитую пустыню, большая часть которой скрыта под толстыми слоями неразрешимой сложности. Только на самых окраинах мы находим пригодные для жизни места. Здесь мы находим основные модели, которые полностью понимаем. Они не имеют большой ценности для описания реального мира, но служат удобной отправной точкой для изучения местных окрестностей.

Возможно, законов физики не существует

Хорошим примером может служить теория квантовой электродинамики (КТП), описывающая взаимодействие материи и света. Эта модель имеет единственный параметр, называемый константой тонкой структуры , которая измеряет силу силы между двумя электронами. В теории квантовой электродинамики все процессы можно рассматривать как возникающие из элементарных взаимодействий. Например, силу отталкивания между двумя электронами можно представить в виде обмена фотонами. КТП просит нас рассмотреть все возможные способы, которыми два электрона могли бы обмениваться фотоном, что на практике означало бы, что физики должны решить сложнейшую задачу, с бесконечным множеством решений.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостой из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram

Почему все это так волнительно для физики? Прежде всего, вывод о том, что многие, если не все, модели являются частью одного огромного взаимосвязанного пространства, является одним из самых удивительных результатов современной квантовой физики. Это изменение перспективы, достойное термина «сдвиг парадигмы». Он говорит нам, что вместо того, чтобы исследовать архипелаг из отдельных островов, мы обнаружили один огромный континент.

В некотором смысле, изучая одну модель достаточно глубоко, мы можем изучить их все. Мы можем исследовать, как эти модели связаны, освещая их общие структуры. Важно подчеркнуть, что это явление в значительной степени не зависит от того, описывает ли теория струн реальный мир или нет. Это неотъемлемое свойство квантовой физики, которое останется здесь, какой бы ни оказалась будущая теория всего.

Подробнее..

Шкала Ландау умнейшие физики в истории человечества

03.10.2020 14:05:46 | Автор: admin

Сольвеевские конгрессы серия международных конференций по обсуждению фундаментальных проблем физики и химии, проводимая в Брюсселе международными Сольвеевскими институтами физики и химии с 1911 года. На фото участники пятого Солвеевского конгресса слева направо нижний ряд: Ирвинг Ленгмюр (Нобелевская премия по химии, 1932 далее просто НПХ), Макс Планк (НПФ-1918), Мария Кюри (НПФ1903, НПХ-1911), Хенрик Лоренц (НПФ-1902), Альберт Эйнштейн (НПФ-1921), Поль Ланжевен, Шарль Гюи, Чарльз Вильсон (НПФ-1927), Оуэн Ричардсон (НПФ-1928). Средний ряд: Петер Дебай (НПХ-1936), Мартин Кнудсен, Уильям Брэгг (НПФ-1925), Хендрик Крамерс, Поль Дирак (НПФ-1933), Артур Комптон (НПФ-1927), Луи де Бройль (НПФ-1929), Макс Борн (НПФ-1954), Нильс Бор (НПФ-1922). Верхний ряд: Огюст Пикар (без нобелевки, зато с изобретением батискафа Трест, спустившегося на дно Мариинской впадины), Эмиль Анрио, Пауль Эренферст, Эдуард Герцен, Теофил де Дондер, Эрвин Шрёдингер (НПФ-1933), Жюль Эмиль Вершафельт, Вольфганг Паули (НПФ-1945), Вернер Гейзенберг (НПФ-1932), Ральф Фаулер, Леон Бриллюэн.

Лауреат Нобелевской премии советский физик Лев Ландау использовал логарифмическую шкалу для ранжирования лучших физиков XX века по их вкладу в науку. Лев Ландау (1908-1968) был одним из лучших физиков Советского Союза, внесший свой вклад в ядерную теорию, квантовую теорию поля и, среди прочих, астрофизику. В 1962 году он получил Нобелевскую премию по физике за разработку математической теории сверхтекучести. Ландау также написал великолепный учебник по физике, обучая целые поколения ученых. Блестящий ум, Ландау любил классифицировать все в своей жизни он оценивал людей по их интеллекту, красоте (физик известен своей любовью к блондинкам), вкладу в науку, тому, как они одевались и даже как разговаривали. Из этой статьи вы узнаете, кого выдающийся советский ученый считал лучшими физиками в истории человечества.

Сверхтекучесть способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при температурах, близких к абсолютному нулю, протекать через узкие щели и капилляры без трения.

Шкала Ландау

Одна из самых известных классификаций Ландау это его рейтинг величайших физиков ХХ века. Эта шкала логарифмическая, то есть вклад ученых, отнесенных к первому классу, в десять раз больше, чем вклад физиков, отнесенных ко второму классу, и так далее. Другими словами, чем больше число, тем меньший вклад, по мнению Ландау, внес тот или иной физик в науку.

Альберт Эйнштейн Ранг 0,5

Эйнштейн, создатель Общей теории относительности, по мнению советского ученого, принадлежит к своему собственному классу. Ландау считал себя величайшим умом среди весьма впечатляющей группы ученых, которые переосмыслили современную физику. Ландау, однако, считал, что если бы этот список был расширен до ученых предыдущих столетий, Исаак Ньютон отец классической физики, также присоединился бы к Эйнштейну, занимая почетную первую строчку в этой логарифмической шкале.

физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики

Вам будет интересно: Почему квантовая физика сродни магии?

Ранг 1

Группа в этом классе самых умных физиков включала лучшие умы, которые разработали теорию квантовой механики.

Вернер Гейзенберг (1901 — 1976) — немецкий физик-теоретик, получивший известность в поп-культуре благодаря альтер-эго Уолтера Уайта в фильме «Во все тяжкие». Он известен принципом неопределенности Гейзенберга, и его Нобелевская премия 1932 года категорически утверждает, что это было не что иное, как «создание квантовой механики».

Немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира.

Эрвин Шредингер (1887 — 1961) — австрийско-ирландский физик, подаривший нам печально известный мысленный эксперимент «кошка Шредингера» и других магов разума из квантовой механики. Уравнение Шредингера нобелевского лауреата вычисляет волновую функцию системы и то, как она изменяется с течением времени.

Эрвин Шрёдингер один из основоположников квантовой механики. Его уравнение волновой функции стало образцом проявления нестандартного мышления при изучении проблем микромира.

Еще больше увлекательных статей о выдающихся ученых и последних научных открытиях читайте на нашем канале в Google News

Поль Дирак (1902-1984) еще один гигант квантовой механики, этот английский физик-теоретик разделил Нобелевскую премию 1933 года с Эрвином Шредингером «за открытие новых продуктивных форм атомной теории.»

Нильс Бор (1885 — 1962) датский физик, который сделал фундаментальные дополнения к тому, что мы знаем об атомной структуре и квантовой теории, что привело к его Нобелевской премии по физике 1922 года.

Шатьендранат Бозе (1894 — 1974) индийский математик и физик, известен своими работами по квантовой механике. Один из создателей квантовой статистики, теории конденсата Бозе Эйнштейна. Бозонные частицы названы в его честь.

Шатьендранат один из членов-основателей (1935)[6] Индийской национальной академии наук

Юджин Вигнер (1902 — 1995) — венгерско-американский физик-теоретик, получивший в 1963 году Нобелевскую премию по физике за работы по теории атомного ядра и элементарных частиц. Как известно, он принял участие во встрече с Лео Силардом и Альбертом Эйнштейном, которая привела к написанию ими письма президенту Франклину Д. Рузвельту, результатом которого стало создание Манхэттенского проекта.

Луи де Бройль (1892-1987) — французский теоретик, внесший ключевой вклад в квантовую теорию. Он предложил волновую природу электронов, предположив, что вся материя обладает волновыми свойствами пример концепции корпускулярно-волнового дуализма, Центральной в теории квантовой механики.

Энрико Ферми (1901 — 1954) — американский физик, которого называют «архитектором ядерного века», а также «архитектором атомной бомбы». Он также создал первый в мире ядерный реактор и получил Нобелевскую премию по физике 1938 года за работу по индуцированной радиоактивности и за открытие трансурановых элементов.

Итальнский физик Энрико Ферми один из отцов-основателей атомной бомбы

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Вольфганг Паули (1900-1958) — австрийский теоретик-теоретик, известный как один из пионеров квантовой физики. В 1945 году он получил Нобелевскую премию по физике за открытие нового закона природы принципа исключения (он же принцип Паули) и развитие теории спина.

Макс Планк (1858-1947) — немецкий физик-теоретик, получивший в 1918 году Нобелевскую премию по физике за кванты энергии. Он был создателем квантовой теории, физики атомных и субатомных процессов.

Ранг 2.5

Ландау оставил после себя множество достижений это и многотомные научные труды по физике, и сотни метких афоризмов, и знаменитая теория счастья.

Ранг 2.5 так Ландау первоначально оценивал себя. Эта скромность вызвана тем, что Ландау полагал, что не произвел никаких фундаментальных достижений. Позже, по мере роста собственных достижений советский ученый повысил свой ранг до 1,5.

Подробнее..

Шкала Ландау умнейшие физики ХХ века

03.10.2020 20:01:59 | Автор: admin

Сольвеевские конгрессы серия международных конференций по обсуждению фундаментальных проблем физики и химии, проводимая в Брюсселе международными Сольвеевскими институтами физики и химии с 1911 года. На фото участники пятого Солвеевского конгресса слева направо нижний ряд: Ирвинг Ленгмюр (Нобелевская премия по химии, 1932 далее просто НПХ), Макс Планк (НПФ-1918), Мария Кюри (НПФ1903, НПХ-1911), Хенрик Лоренц (НПФ-1902), Альберт Эйнштейн (НПФ-1921), Поль Ланжевен, Шарль Гюи, Чарльз Вильсон (НПФ-1927), Оуэн Ричардсон (НПФ-1928). Средний ряд: Петер Дебай (НПХ-1936), Мартин Кнудсен, Уильям Брэгг (НПФ-1925), Хендрик Крамерс, Поль Дирак (НПФ-1933), Артур Комптон (НПФ-1927), Луи де Бройль (НПФ-1929), Макс Борн (НПФ-1954), Нильс Бор (НПФ-1922). Верхний ряд: Огюст Пикар (без нобелевки, зато с изобретением батискафа Трест, спустившегося на дно Мариинской впадины), Эмиль Анрио, Пауль Эренферст, Эдуард Герцен, Теофил де Дондер, Эрвин Шрёдингер (НПФ-1933), Жюль Эмиль Вершафельт, Вольфганг Паули (НПФ-1945), Вернер Гейзенберг (НПФ-1932), Ральф Фаулер, Леон Бриллюэн.

Лауреат Нобелевской премии советский физик Лев Ландау использовал логарифмическую шкалу для ранжирования лучших физиков XX века по их вкладу в науку. Лев Ландау (1908-1968) был одним из лучших физиков Советского Союза, внесший свой вклад в ядерную теорию, квантовую теорию поля и, среди прочих, астрофизику. В 1962 году он получил Нобелевскую премию по физике за разработку математической теории сверхтекучести. Ландау также написал великолепный учебник по физике, обучая целые поколения ученых. Блестящий ум, Ландау любил классифицировать все в своей жизни он оценивал людей по их интеллекту, красоте (физик известен своей любовью к блондинкам), вкладу в науку, тому, как они одевались и даже как разговаривали. Из этой статьи вы узнаете, кого выдающийся советский ученый считал лучшими физиками в истории человечества.

Сверхтекучесть способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при температурах, близких к абсолютному нулю, протекать через узкие щели и капилляры без трения.

Шкала Ландау

Одна из самых известных классификаций Ландау это его рейтинг величайших физиков ХХ века. Эта шкала логарифмическая, то есть вклад ученых, отнесенных к первому классу, в десять раз больше, чем вклад физиков, отнесенных ко второму классу, и так далее. Другими словами, чем больше число, тем меньший вклад, по мнению Ландау, внес тот или иной физик в науку.

Альберт Эйнштейн Ранг 0,5

Эйнштейн, создатель Общей теории относительности, по мнению советского ученого, принадлежит к своему собственному классу. Ландау считал себя величайшим умом среди весьма впечатляющей группы ученых, которые переосмыслили современную физику. Ландау, однако, считал, что если бы этот список был расширен до ученых предыдущих столетий, Исаак Ньютон отец классической физики, также присоединился бы к Эйнштейну, занимая почетную первую строчку в этой логарифмической шкале.

физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики

Вам будет интересно: Почему квантовая физика сродни магии?

Ранг 1

Группа в этом классе самых умных физиков включала лучшие умы, которые разработали теорию квантовой механики.

Вернер Гейзенберг (1901 — 1976) — немецкий физик-теоретик, получивший известность в поп-культуре благодаря альтер-эго Уолтера Уайта в фильме «Во все тяжкие». Он известен принципом неопределенности Гейзенберга, и его Нобелевская премия 1932 года категорически утверждает, что это было не что иное, как «создание квантовой механики».

Немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира.

Эрвин Шредингер (1887 — 1961) — австрийско-ирландский физик, подаривший нам печально известный мысленный эксперимент «кошка Шредингера» и других магов разума из квантовой механики. Уравнение Шредингера нобелевского лауреата вычисляет волновую функцию системы и то, как она изменяется с течением времени.

Эрвин Шрёдингер один из основоположников квантовой механики. Его уравнение волновой функции стало образцом проявления нестандартного мышления при изучении проблем микромира.

Еще больше увлекательных статей о выдающихся ученых и последних научных открытиях читайте на нашем канале в Google News

Поль Дирак (1902-1984) еще один гигант квантовой механики, этот английский физик-теоретик разделил Нобелевскую премию 1933 года с Эрвином Шредингером «за открытие новых продуктивных форм атомной теории.»

Нильс Бор (1885 — 1962) датский физик, который сделал фундаментальные дополнения к тому, что мы знаем об атомной структуре и квантовой теории, что привело к его Нобелевской премии по физике 1922 года.

Шатьендранат Бозе (1894 — 1974) индийский математик и физик, известен своими работами по квантовой механике. Один из создателей квантовой статистики, теории конденсата Бозе Эйнштейна. Бозонные частицы названы в его честь.

Шатьендранат один из членов-основателей (1935)[6] Индийской национальной академии наук

Юджин Вигнер (1902 — 1995) — венгерско-американский физик-теоретик, получивший в 1963 году Нобелевскую премию по физике за работы по теории атомного ядра и элементарных частиц. Как известно, он принял участие во встрече с Лео Силардом и Альбертом Эйнштейном, которая привела к написанию ими письма президенту Франклину Д. Рузвельту, результатом которого стало создание Манхэттенского проекта.

Луи де Бройль (1892-1987) — французский теоретик, внесший ключевой вклад в квантовую теорию. Он предложил волновую природу электронов, предположив, что вся материя обладает волновыми свойствами пример концепции корпускулярно-волнового дуализма, Центральной в теории квантовой механики.

Энрико Ферми (1901 — 1954) — американский физик, которого называют «архитектором ядерного века», а также «архитектором атомной бомбы». Он также создал первый в мире ядерный реактор и получил Нобелевскую премию по физике 1938 года за работу по индуцированной радиоактивности и за открытие трансурановых элементов.

Итальнский физик Энрико Ферми один из отцов-основателей атомной бомбы

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Вольфганг Паули (1900-1958) — австрийский теоретик-теоретик, известный как один из пионеров квантовой физики. В 1945 году он получил Нобелевскую премию по физике за открытие нового закона природы принципа исключения (он же принцип Паули) и развитие теории спина.

Макс Планк (1858-1947) — немецкий физик-теоретик, получивший в 1918 году Нобелевскую премию по физике за кванты энергии. Он был создателем квантовой теории, физики атомных и субатомных процессов.

Ранг 2.5

Ландау оставил после себя множество достижений это и многотомные научные труды по физике, и сотни метких афоризмов, и знаменитая теория счастья.

Ранг 2.5 так Ландау первоначально оценивал себя. Эта скромность вызвана тем, что Ландау полагал, что не произвел никаких фундаментальных достижений. Позже, по мере роста собственных достижений советский ученый повысил свой ранг до 1,5.

Подробнее..

Физики придумали как спасти кота Шредингера

16.06.2020 22:17:05 | Автор: admin

Единственное, что сегодня ученым точно известно, это то, что кошки очень любят коробки

В 1935 году австрийский физик Эдвин Шредингер предложил мысленный эксперимент, с целью продемонстрировать всю абсурдность квантовой механики. Участником мысленного эксперимента стал кот Шредингера, которого вместе с радиоактивным веществом и специальным механизмом, открывающим колбу с ядом, помещают в закрытый ящик. В случае распада радиоактивного атома а это может произойти в любой момент времени, но когда точно неизвестно механизм откроет емкость с ядом и кот погибнет. Но узнать, распался ли радиоактивный атом или нет, можно только заглянув в коробку. До этого момента, согласно принципам квантовой физики, кот одновременно и жив, и мертв. Это состояние известно как «квантовая суперпозиция» совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот. Но можно ли как-то спасти несчастное животное? Физики полагают, что да.

Кот в коробке

Принято считать, что кот Шредингера может находиться одновременно в двух состояниях, но исследователи из Йельского университета полагают, что кот может быть не только мертвым или живым, но что его можно спасти от гибели. Все дело в обнаруженном предупреждающем знаке для квантовых переходов, которые когда-то считались мгновенными и непредсказуемыми. В результате, судьба кота Шредингера может быть не только предсказана заранее, но даже обращена вспять! Несмотря на то, что знаменитый кот Шредингера мысленный эксперимент, в нем заключена ключевая загадка квантовой теории.

Квантовая физика очень и очень странная и если вам кажется, что вы ее не понимаете, не беспокойтесь, так чувствуют себя даже физики. О том, почему квантовая физика так похожа на магию, читайте в здесь.

Основное предположение квантовой механики заключается в том, что в мельчайших масштабах свойства атомов квантованы, что означает, что частицы принимают дискретные, а не непрерывные состояния. Например, электрон может находиться в низкоэнергетическом состоянии, но если добавить немного больше энергии, он не будет медленно переходить в новое высокоэнергетическое состояние. Скорее, в новое состояние он перейдет непредсказуемо. Более того, если не наблюдать за ним, то атом может принимать промежуточные состояния он будет находиться в обоих состояниях одновременно, а затем, как только вы его заметите, сразу же перейдет в одно состояние или в другое.

Однако эксперимент, проведенный в прошлом году, похоже, усложняет некоторые из основных идей квантовой теории. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature, физикам удалось предсказать вид атомного поведения, называемый квантовым скачком, и даже обратить скачок вспять. Эксперимент оказался возможным на искусственном атоме в лабораторных условиях.

Пока кот находится в коробке, он одновременно и жив и мертв

Необходимо отметить, что подобные исследования поднимают более серьезные вопросы о природе физики и могут иметь важные последствия для совершенствования квантовых компьютеров, работа которых полагается на правила квантовой механики. Подробнее о том, что такое квантовый компьютер и как он работает, читайте в нашем материале.

Как предсказать квантовый скачок?

Искусственные атомы называют кубитами. Они применяются в качестве основных единиц информации в квантовом компьютере. При каждом измерении кубита он выполняет квантовый скачок, но эти скачки непредсказуемы, а все попытки построить квантовые вычисления крайне проблематичны. В попытках спасти кота Шредингера, команда из Йельского университета разработала эксперимент для косвенного наблюдения сверхпроводящего кубита.

Для проведения эксперимента ученые подготовили специальную установку, включающую три микроволновых генератора для облучения кубита, которые находились в герметичном трехмерном корпусе из алюминия. В ходе исследования физики использовали два специально настроенных микроволновых сигнала. Один луч микроволнового света давал энергию для квантового скачка, а другой позволял ученым следить за ситуацией. Обнаружить квантовые скачки удалось когда «атом» возбуждался или терял энергию. Как пишет The Guardian, исследователи считают, что «квантовые скачки» это не столько резкие скачки между энергетическими уровнями атомов, но постепенные переходы, больше похожие на скольжение.

Еще больше увлекательных статей о нашей удивительной Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Квантовые скачки атома в некоторой степени аналогичны извержениям вулкана. Они абсолютно непредсказуемы в долгосрочной перспективе, пишут авторы исследования

Отмечу, что в обычных атомах «состояния» представлены расположением электрона вокруг ядра атома, но в этом искусственном атоме состояние представлено квантованым свойством, значение которого изменяется по мере прохождения электронами ограждения короба из алюминия. Технически эта квантовая система двухкубитный квантовый компьютер, следующий тем же принципам, что и другие квантовые системы, включая электроны вокруг атомов.

Вам будет интересно: Квантовая физика объяснит ваши странные поступки

Однако, даже не смотря на потрясающие результаты, у исследователей было лишь мгновение до того, как произошел переход между состояниями. Это означает, что ученые не могут предсказать точный день и время перехода состояния атома. Но этот уровень предвидения может быть полезен для квантовых компьютеров. Технология, основанная на этом эксперименте, может позволить исследователям квантовых вычислений идентифицировать ошибки прямо по мере их возникновения.

Важно понимать, что предстоит еще много работы, прежде чем эти исследования будут интегрированы в существующие квантовые компьютеры. Другие эксперты в этой области приветствовали исследование, а профессор Влатко Ведрал из Оксфордского университета охарактеризовал его как «очень красивый эксперимент». А как вы думаете, можно ли спасти кота Шредингера? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Китай создал квантовый сигнал связи с помощью спутника

19.06.2020 00:10:29 | Автор: admin

Китайские ученые создали квантовую линию связи. Ее длина превышает тысячу километров.

Международная команда ученых объявила о первой одновременной передаче зашифрованного квантового сообщения, которое было отправлено с космического спутника на два наземных телескопа, расположенных на расстоянии 1120 километров друг от друга. Таким безопасным каналом связи ученым удалось соединить города Наньшань и Дэлинха. Правда, пока данные передаются довольно медленно на отправку одного байта уходит около полутора минут. Как пишет испанская El Pais, несмотря на то, что квантовые явления происходят в микроскопических масштабах, они могут оказывать влияние на видимый мир.

Что такое квантовый канал связи?

Используя спутник «Мо-Цзы» физики из Китая, Великобритании и Сингапура создали квантовый канал связи между двумя китайскими городами. Необходимо отметить, что одна из главных проблем в работе современных систем квантовой связи заключается в том, что свет при движении через оптоволокно постепенно «угасает», поэтому для ретранслятора был использован спутник«Мо-Цзы» (Micius):

Используя спутник связи «Мо-Цзы» нам удалось произвести квантовый обмен ключами между двумя наземными станциями. Это стало возможным благодаря повышению эффективности передачи запутанных фотонов примерно в четыре раза и достижению скорости в 0,12 бит в секунду. А вот используя наземные системы передачи данных расстояние между узлами квантовых сетей составляет всего несколько сотен километров пишут авторы в новой работе.

Теоретически, квантовое распределение является абсолютно безопасным способом обмена секретными ключами между удаленными пользователями. Метод основывается на фундаментальных законах квантовой физики: процесс измерения квантовой системы изменяет ее состояние. Как пишет The Conversation, две частицы могут быть переплетены таким образом, что то, что происходит с одной, мгновенно происходит с другой, даже если их разделяют миллиарды километров. Если кто-то пытается наблюдать эти частицы во время передачи, их состояние меняется, а запутанность нарушается. Это свойство позволяет создать систему связи, теоретически невозможную для взлома, поскольку сам факт наблюдения уничтожает сообщение.

Изображение предоставил Nature Juan Yin, / Nature, 2020

Если все происходящее кажется несколько удивительным, то вам будет интересно узнать, что в течение многих лет Китай, Европа и США работают над развитием квантовых коммуникационных сетей для отправки официальных сообщений или создания систем кибербезопасности на стратегических объектах. Ранее в лабораторных условиях исследователи продемонстрировали экспериментальное распределение ключа используя оптоволокна длиной 421 км.

Чтобы всегда быть в курсе последних научных открытий в области физики, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram!

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые подробно описывают передачу секретного ключа, написанного парами запутанных фотонов частиц света с помощью спутника «Мо-Цзы», который вращается на расстоянии 500 километров от Земли. Использование спутника имеет решающее значение, поскольку передача этих сообщений с использованием оптического волокна теряет много фотонов, так что ретрансляторы требуются каждые 100 или 150 километров. Более того, ретранслятор со всеми его механическими компонентами может быть взломан.

Мир квантовой информации

Примечательно, что в опубликованном исследовании ученые наглядно демонстрируют защиту своей системы связи от различных типов атак и показывают, что она безопасна. Ее скорость и эффективность в 100 миллионов раз выше, чем у наземного оптического волокна. Работа закладывает основу глобальной квантовой коммуникационной сети, подчеркивают авторы исследования. И действительно, до сих пор никому не удавалось осуществить передачу квантового сообщения на таком большом расстоянии.

Власти Поднебесной много лет инвестируют крупные суммы денег в новые технологии квантовой связи как в космосе, так и на земле. В предыдущем эксперименте исследователям удалось подключить Пекин и Шанхай к волоконно-оптической сети для передачи квантовых ключей. Кроме того, страна поставила несколько рекордов в области связи из космоса, например, передача в 2017 году квантового ключа, который позволил поддерживать телеконференцию между Веной и Пекином на расстоянии более 7000 километров, кстати, также с помощью спутника спутника «Мо-Цзы».

Квантовая связь это совокупность методов для передачи закодированной информации в квантовых состояниях из одной точки в другую.

Разница заключается в том, что в прошлый раз спутник выступал в качестве сейфа для хранения ключа при перемещении из точки А в точку В. Именно во время передачи сигнал становится уязвим для шпионажа. Напомним, что концепция квантовой связи была придумана в Европе, и именно здесь были проведены первые фундаментальные эксперименты в этой области. Но так как Китай делает большую ставку на освоение этой технологии, эта область научных исследований щедро финансируется. Авторы исследования также полагают, что успех последнего эксперимента подтолкнет Европу к разработке собственной сети, правда, используя свои технологий. Что, не могу не отметить, несколько странно, так как у науки не существует границ.

Читайте также: Запущена первая в России многоузловая квантовая сеть

Так или иначе, следующей важной вехой будет использование геостационарных спутников, расположенных на расстоянии около 35 000 километров от Земли позволит увеличить расстояние, на которое могут передаваться зашифрованные сообщения с помощью квантовой технологии. А как вы думаете, к чему нас приведет создание квантовой системы связи? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Что такое бозон Хиггса и почему ученые хотели его открыть

27.08.2020 00:12:52 | Автор: admin

В основе основ всегда есть что-то. Вопрос в том, как это найти.

Многие что-то где-то слышали про бозон Хиггса, а некоторые даже пробовали разобраться в вопросе того, что это такое. В итоге, объяснение данного процесса такое сложное, что понять все это не так легко. Мы просто знаем, что это важно, и все. Хотя иногда даже складывается ощущение, что ученые от нас что-то скрывают, и на самом деле аппаратура на миллиарды долларов, включая Большой адронный коллайдер, просто не нужна. Конечно, это не так, и физики сделали большое открытие (и продолжают делать новые), вот только надо понимать, даст ли это что-то нам с вами. Я имею в виду простых людей, которым интересно прочитать и удивиться, сколько денег потратили на новую лабораторию, но куда интереснее получить от этого какие-то преимущества. Давайте попробуем понять, светит ли нам мир во всем мире и будет в наших домах теплей от обнаружения бозона Хиггса. Да и вообще, что это такое.

Что такое бозон Хиггса

Прежде, чем рассказывать, чем является одно из самых важных открытий современной физики, надо дать этому определение. Желательно сделать это простым языком, а не так, чтобы его поняли только дипломированные физики. Этим и займемся.

Сделать это совсем просто — не просто. Еще в начале девяностых годов прошлого века в разных научных сообществах даже учреждались премии, которые должны были стимулировать ученых придумывать простые объяснения главной частицы всех теорий. Получалось так себе, но версии были очень разные.

Физики отчаянно хотят, чтобы бозон Хиггса был ошибкой

Например, одна из версий абстрактно сравнивала ситуацию с вечеринкой. Приводилась в пример группа людей, которая присутствует на каком-либо мероприятии, куда в какой-то момент заходит известный человек. Для наглядности можно даже сказать знаменитый. В итоге, некоторые люди в помещении начинают перемещаться в его сторону и идут за ним, так как хотят с ним пообщаться.

Во время такого следования толпа может разбиваться на небольшие группы, которые, допустим, будут обсуждать какие-то новости или сплетни. Постепенно они начнут передавать сплетню друг другу и начнут образовывать уплотнения.

Физики наконец-то увидели, на что распадается бозон Хиггса

В этом объяснении помещение является полем Хиггса, знаменитость является частицей, движущейся в поле, а группы людей будут представлять из себя возмущения этого поля. Ничего не понятно? Согласен! Но ведь это одно из самых простых объяснений. Если вы можете более просто объяснить, что такое бозон Хиггса, расскажите об этом в нашем Telegram-чате. Может у вас получится.

Где-то тут должна ходить знаменитость и тогда мы поймем, что такое бозон Хиггса. Или нет…

Существует ли бозон Хиггса

Бозон Хиггса является фундаментальной частицей Стандартной модели. До недавнего времени найти ее было невозможно. При этом существование такой частицы физики предсказывали еще в шестидесятые годы прошлого века. У них не было оборудования, которое позволяло бы доказать существование таких частиц, и им нужен был инструмент, который создали только существенно позже. Произошло это в 2008 году, когда в ЦЕРНе (Европейский совет ядерных исследований) появился Большой адронный коллайдер.

Стандартная модель является теоретической конструкцией, применяемой в физике элементарных частиц. Она описывает электромагнитное взаимодействие всех элементарных частиц (слабое и сильное). Стандартная модель не описывает некоторые стороны физики, например, темную материю. Именно поэтому ее нельзя называть теорией всего. Картинка стандартной модели полностью сложилась, когда открыли бозон Хиггса.

Почему бозон Хиггса называют частицей Бога

С 2008 год ученые подкованы поисках Частицы Бога (одно из названий бозона Хиггса). Так ее называют по предложению Леона Ледермана, который был нобелевским лауреатом и выпустил книгу с заголовком, начинающимся с этих слов. Хотя самому ученому больше по душе было название Проклятая частица, но оно как-то не прижилось.

Благодаря этому американскому ученому бозон Хиггса стали называть именно так.

Как говорится, хоть чертом лысым назови, но частицу в итоге нашли и произошло это в 2012 году. Помог в обнаружении как раз тот самый Большой адронный коллайдер. При этом после обнаружения ученые сообщили об этом, но не торопились делать поспешных выводов и выступали очень осторожно. В первые дни после эксперимента ученые говорили, что они только нашли элементарную частицу, похожую на бозон Хиггса.

Что даст обнаружение частицы Бога

Немного абсурдный пример. Какое-нибудь насекомое живет под землей и никогда не вылезает на поверхность, но догадывается, что небо синее (вот такое умное насекомое). Потом оно видит синий цвет и понимает, какое на самом деле небо, и что оно было право. Вот только изменит ли это что-то с точки зрения самого неба? Конечно, нет. Оно как было синим, так и осталось, а насекомое, как жило под землей, так и продолжило там жить.

Почему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?

Примерно так же дела обстоят и с бозоном Хиггса. Он не позволит начать нам путешествовать во времени, не поспособствует созданию вечного двигателя и не станет основной лекарства от всех болезней. По сути его обнаружение просто подтвердило предполагаемые принципы взаимодействия частиц и свело воедино все утверждения Стандартной теории. Возможно, из-за его появления вопросов в других областях физики, наоборот, станет только больше.

Визуализаций поиска бозона Хиггса очень много.

Где можно применить бозон Хиггса

На практике применение бозона Хиггса пока невозможно, да и не понятно, где его применять. Зато он важен для фундаментальной физики. Ну, хотя бы он не привел к концу света, о котором говорили многие скептики. Были даже теории о том, что столкновение частиц в Большом адронном коллайдера может породить черную дыру, которая поглотит всю нашу Солнечную систему. А Дэн Браун в своей известной книге Ангелы и демоны сделал основной сюжета охоту за антивеществом, которое злоумышленники похитили в ЦЕРН.

Бозон Хиггса: портал в темный мир?

В итоге у нас (у человечества) есть бозон Хиггса и Большой адронный коллайдер в центре Европы, стоимость строительства которого превысила 10 миллиардов долларов. Практической пользы для простых людей чуть меньше, чем нет совсем, но звучит вся эта история интересно. Ну, хоть физики довольны — может найдут применение своей находке.

Подробнее..

Парадокс Вигнера что нужно знать о двойственности реальности?

02.09.2020 22:08:51 | Автор: admin

Причуды квантовой механики наблюдатель за наблюдателями

Квантовая механика странная, она противоречит здравому смыслу. Результаты исследования, проведенного в 2019 году показали, что итоги различных процессов в квантовом мире зависят от наблюдателя. Еще в 1960-х гг. американский физик венгерского происхождения Юджин Вигнер усложнил знаменитый мысленный эксперимент кота Шредингера, в котором кошка оказывается запертой в коробке с ядом, который высвобождается при распаде радиоактивного атома. Радиоактивность это квантовый процесс, поэтому история гласит, что атом в коробке и распался и не распался одновременно, оставив несчастное животное в подвешенном состоянии между жизнью и смертью так называемой квантовой суперпозиции. Но каково это, быть одновременно живым и мертвым?

Парадокс Вигнера усложненный эксперимент кота Шредингера. Вигнер ввел категорию "друзей" в результате чего кот в коробке остается жив.

Квантовый парадокс

Представьте человека, запертого в лаборатории и измеряющего квантовую систему. Вигнер утверждал, что абсурдно говорить, что он существует в суперпозиции (так как одновременно видит и не видит распад атома), пока дверь лаборатории закрыта. Мысленный эксперимент показывает, что вещи могут стать очень странными, если наблюдатель наблюдает за наблюдателями.

Квантовый физик из университета Гриффита в Брисбене (Австралия) Нора Тишлер и ее коллеги провели версию эксперимента Вигнера, объединив классический мысленный эксперимент с другой квантовой теорией квантовой запутанностью феноменом, связывающим частицы на огромных расстояниях. Исследователи также вывели новую теорему, которая накладывает самые сильные ограничения на фундаментальную природу реальности. Работа опубликована в журнале Nature Physics.

Издание Scientific American приводит слова физика-теоретика Эфраима Штейнберга из университета Торонто, который не принимал участия в исследовании, о том, что новая работа является «важным шагом вперед в области экспериментальной метафизики.»

Пока за квантовой системой не наблюдают, она не обязательно будет обладать определенными свойствами.

Это интересно: Физики придумали как спасти кота Шредингера

Квантовая вероятность

До 1920-х годов физики с уверенностью предсказывали результаты экспериментов. Но квантовая теория, по-видимому, изначально вероятностна: до тех пор, пока свойства системы не будут измерены, они могут охватывать мириады значений. Эта суперпозиция коллапсирует в одно состояние только при наблюдении за системой, и физики не могут точно предсказать, каким будет это состояние. Вигнер придерживался популярной тогда точки зрения, что сознание каким-то образом вызывает коллапс суперпозиции. Таким образом, его гипотетический друг определит результат, когда он или она произведут измерения и Вигнер никогда не увидит его или ее в суперпозиции.

С тех пор эта точка зрения вышла из моды. «Люди, занимающиеся основами квантовой механики, быстро отвергают точку зрения Вигнера как призрачную и неопределенную, потому что она делает наблюдателей особенными»,-говорит Дэвид Чалмерс, философ и когнитивист из Нью-Йоркского университета. Сегодня большинство физиков сходятся во мнении, что неодушевленные объекты могут вывести квантовые системы из суперпозиции с помощью процесса, известного как декогеренция.

Конечно, исследователи, пытающиеся манипулировать сложными квантовыми суперпозициями в лаборатории могут обнаружить, что их тяжелая работа разрушается быстрыми частицами воздуха, сталкивающимися с их системами. Поэтому они проводят испытания при ультракоротких температурах и пытаются изолировать аппараты от вибраций.

Еще больше увлекательных статей о том, как устроена наша Вселенная, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Отмечу, что за последние десятилетия появилось несколько конкурирующих интерпретаций, наиболее экзотической из которых является точка зрения «многих миров», согласно которой всякий раз, когда вы делаете квантовое измерение, реальность разрушается, создавая параллельные вселенные. Таким образом, друг Вигнера разделился бы на две копии и действительно смог бы измерить нахождение в суперпозиции вне лаборатории.

Альтернативная «Бомовская» теория (названная в честь физика Дэвида Бома) гласит, что на фундаментальном уровне квантовые системы действительно обладают определенными свойствами; мы просто недостаточно знаем об этих системах, чтобы точно предсказать их поведение. Другая интригующая интерпретация называется ретрокаузальностью. Согласно ей события в будущем влияют на прошлое.

Проблема в том, что каждая интерпретация одинаково хороша или плоха в предсказании результатов квантовых тестов, поэтому выбор между ними дело вкуса. Никто не знает, что это за решение. Мы даже не знаем, является ли список возможных решений, которыми мы располагаем, исчерпывающим.

Квантовая физика похожа на магию

Другие модели, называемые теориями коллапса, действительно дают проверяемые предсказания. Эти модели опираются на механизм, который заставляет квантовую систему коллапсировать, когда она становится слишком большой, одновременно объясняя, почему кошки, люди и другие макроскопические объекты не могут находиться в суперпозиции. Ведутся эксперименты по поиску сигнатур таких коллапсов, но пока исследователи ничего не нашли. Квантовые физики также помещают все более крупные объекты в суперпозицию: в 2019 команда в Вене сообщила, что делает это с молекулой в 2000 атомов.

Большинство квантовых интерпретаций гласят, что нет никаких причин, по которым эти усилия по сверхразмерным суперпозициям не должны продолжаться вечно, предполагая, что исследователи могут разработать правильные эксперименты в первозданных лабораторных условиях, чтобы избежать декогеренции.

Теории коллапса, однако, утверждают, что однажды будет достигнут предел, независимо от того, насколько тщательно подготовлены эксперименты.

Наблюдатель за наблюдателями

Тишлер и ее коллеги были вдохновлены новой волной теоретических и экспериментальных работ, которые исследовали роль наблюдателя в квантовой теории, привнося запутанность в классический эксперимент Вигнера. Предположим, вы берете две частицы света или фотоны, которые поляризованы таким образом, что могут вибрировать горизонтально или вертикально. Фотоны также могут быть помещены в суперпозицию вибрирующих как горизонтально, так и вертикально одновременно, точно так же, как парадоксальный Кот Шредингера может быть как живым, так и мертвым но ровно до того момента, как за ним установлено наблюдение.

В общем и целом исследователи в очередной раз подтверждают квантовая физика сродни магии.

Подробнее..

Почему квантовая физика сродни магии?

12.04.2020 00:22:43 | Автор: admin

Что вы знаете о квантовой физике? Даже гуманитарию вроде меня понятно, что физика и квантовая физика изучают немного разные вещи. При этом физика в целом это наука о природе, которая изучает то, как устроен мир и как все объекты и тела взаимодействуют друг с другом. Будучи разделом физики, квантовая механика изучает наш мир на самом глубинном уровне. Дело в том, что все, что нас окружает состоит из атомов. Да что там, даже мы с вами это ни что иное как ансамбль из атомов, которые зародились в ядрах сверхновых звезд. Более того, эта область физики настолько сложная, что многие ученые признают, что плохо ее понимают. Учитывая растущее количество вопросов, на которых сегодня нет ответов и некую схожесть квантовой физики с магией, она невероятно привлекательна, но может ввести в заблуждение, как это успешно делают многие шарлатаны и лжеученые. В этой статье мы попытаемся понять почему квантовая физика так похожа на волшебство.

Фотон это элементарная частица, которая не имеет массы и может существовать в вакууме, передвигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю.

Никто в мире не понимает квантовую механику

Все мы любим фокусы. Особенно те, во время которых фокусник может заставить шары прыгать между перевернутыми чашками. В квантовых системах, где свойства объекта, включая его местоположение, могут варьироваться в зависимости от того, как вы за ним наблюдаете, такие подвиги должны быть возможны без ловкости рук. Дело в том, что согласно квантовой теории, элементарная частица обретает определенное состояние лишь в момент наблюдения. В это сложно поверить, но в итоге ученым удалось экспериментально доказать, используя один-единственный фотон, что он существует в трех местах одновременно. Но как такое возможно?

Один из самых знаменитых квантовых экспериментов это двухщелевой эксперимент, который показал, что свет и материя могут вести себя как частица и волна одновременно.

Необходимо отметить, что успехами квантовой механики с помощью которой можно точно описать поведение атомов и элементарных частиц интересовался Альберт Эйнштейн. Однако гениальный ученый выступал против этой теории и высмеивал понятие, которое лежит в ее основе запутанность. В квантовой механике запутанность означает, что свойства одной частицы могут немедленно влиять на свойства другой, независимо от расстояния между ними.

Квантовая запутанность это явление, при котором квантовые состояния двух или больше объектов оказываются взаимозависимыми

Впоследствии, серия тщательно разработанных экспериментов показала, что Эйнштейн ошибался: запутанность реальна и никакие другие теории не могут объяснить ее странные эффекты. И все же, несмотря на способность квантовой теории объяснять результаты экспериментальным путем, многие ученые признают, что квантовая физика настолько сложная, что познать ее едва ли удастся.

Однако запутанность не единственное явление, которое отделяет квантовую теорию от классической. По мнению некоторых физиков, есть еще один шокирующий факт о квантовой реальности, который часто упускают из виду и который добавляет волшебства этой области теоретической физики. Как пишет издание The New Scientist, В 1967 году Саймон Кочен и Эрнст Спекер математически доказали, что даже для одного квантового объекта, где запутанность невозможна, значения, которые вы получаете при измерении его свойств, зависят от ситуации, в которой этот объект находится. Таким образом, ценность свойства А зависит от того, решили ли вы измерить его с помощью свойства В или с помощью свойства С. Говоря простыми словами, не существует реальности, независимой от выбора измерения.

Как вы думаете, связаны ли квантовая механика и сознание? Поделитесь ответом в комментариях к этой статье, а также с участниками нашего Telegram чата

Магия реальности

Согласитесь, все это как минимум странно и заставляет мозг буквально трещать по швам. Ведь получается, что присутствие наблюдателя определяет судьбу системы и заставляет ее сделать выбор в пользу одного состояния. Но разве это не вмешательство сознания в материальную реальность? А если учесть, что фотон света может одновременно быть и частицей и волной и находиться сразу в трех местах, то в каком мире мы вообще живем? Является ли это доказательством существования параллельных реальностей с одинаковыми законами физики?

Квантовую физику, вероятно, можно вписать в практически любую выдуманную историю

И это лишь часть вопросов, на которые у современной физики нет ответов. Пока. Однако все неизвестное издревле пугало человека. Иногда люди готовы поверить во что угодно, лишь бы был хотя бы один и уже не важно какой ответ. По этой причине совершенно неудивительно, что всякого рода шарлатаны и лжеученые так любят квантовую физику. Если ради интереса включить РЕН ТВ, то можно наткнуться на одну из передач о потустороннем мире, в котором, в роли эксперта, выступает очередной лжеученый. В 99 случаях из 100, его ложное объяснение мироустройства будет включать в себя хотя бы одно упоминание квантовой физики. При этом любой лжеученый резво бравирует такими научными терминами как электрон, фотон и запутанность, чтобы в глазах неискушенного зрителя обрести более-менее достоверный вид.

Читайте также: Кота Шредингера можно спасти, даже не заглядывая в ящик

Иногда мне даже кажется, что любой уважающий себя шарлатан просто обязан иметь в своем репертуаре спич о тайнах квантовой физики. Ведь ученым практически нечего возразить их утверждениям о том, что квантовая механика загадка для ученых. Правда удобно? Результатом популяризации таких идей может стать ложное представление о мире для большого количества людей. Подобные идеи также способствуют склонности к альтернативной медицине и лечения опасных заболеваний наложением рук. Так, с экранов телевизоров эзотерики с пеной у рта доказывают, что мысль материальна потому что квантовая физика вот, а доморощенные биологи приплетают квантовую физику в свои необоснованные идеи о волновом геноме и.т.д. Все это способствует развитию магического мышления, подробнее о котором я писала ранее, и росту мифов и заблуждений о мире, в котором мы живем.

Недавно Hi-News.ru был включен в перечень социально значимых ресурсов по версии Минкомсвязи. Это означает, что пользователи МТС, Билайн и других сотовых операторов смогут читать наши статьи даже при отрицательном балансе. Подписавшись на наш канал в Google News, вы всегда будете в курсе последних новостей из мира популярной науки.

Согласно теории Эдвина Шредингера кот в коробке может быть и жив и мертв одновременно

Между тем, квантовая физика это самая настоящая магия. Магия реальности. Да, мы много не понимаем и не знаем ответов на вопросы, которые порождает квантовая запутанность и результаты многочисленных экспериментов, в том числе и кота Шредингера, о котором ранее писал мой коллега Николай Хижняк. При этом реальность намного интереснее вымысла, ведь мы столького о ней не знаем: наша Вселенная на 95% состоит из таинственной темной материи, а еще есть темная энергия, которая отвественна за ускорение расширения Вселенной. Более того, на самом глубинном уровне наш мир состоит из мельчайших частиц, которые могут находиться в нескольких местах одновременно и ведут себя по-разному в зависимости от того, наблюдаем мы за ними или нет. Если это не магия реальности, то что есть реальность?.

В то же самое время наука уже дала множество ответов на важнейшие вопросы о нашем мире. Так или иначе, я думаю что нет ничего плохого в том, чтобы не знать чего-то и не понимать квантовую физику. Главное это наша способность познавать как можно больше, познавать Вселенную. Которая, скорее всего, тоже познает себя через нас.

С точки зрения квантовой физики у существования нашей Вселенной может быть смысл

Подробнее..

Что такое время и можно ли изменить его скорость?

08.06.2020 22:12:04 | Автор: admin

Время есть у всех. Но только что такое время?

Время — оно как воздух. Мы живем в нем и даже не задумываемся над тем, что это такое и как им пользоваться. Тем не менее, это очень сложная вещь, которая лежит в основе всего. Не зря же есть словосочетание пространство и время. С пространством все понятно — вот оно. До работы 10 километров на машине, а до магазина 300 метров пешком. Вот только время в этом пути будет очень относительным. Но что это вообще такое и справедливо ли говорить о том, что время бесконечно и оно было всегда? Можно ли потрогать время? Может быть его можно остановить или повернуть вспять? Все эти вопросы люди часто задают друг другу и сами себе. Давайте попробуем ответить хоть на какие-то из них.

Что такое время?

Обычно под временем мы понимаем то, что отсчитывается стрелками часов и чего нам всегда не хватает. При этом, считается, что время делится на прошлое, настоящее и будущее. С первым и последним понятно, но существует ли настоящее?

Любая микроскопическая доля времени, про которую мы постараемся сказать, как про настоящее, уже будет прошлым. Получается, что настоящего, как такового, не существует. Оно является только тем, что мы привыкли так называть, то есть очень широкое понятие в духе наши дни. Оно может включать периоды от нескольких месяцев до нескольких лет и даже тысяч лет, если мы говорим, к примеру, о существовании Вселенной или формировании нашей планеты.

Одно из определений времени гласит, что это то, заставляет все события происходить неодновременно.

При этом многие ученые все же воспринимают время, как прогрессию, в которой будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым, и этот процесс непрерывен. Даже если взорвется наше Солнце, время все равно не остановится и продолжит существовать. Просто уже не для нас.

Почему во время карантина время идет быстрее?

Что дает понимание времени

А еще время является основной для понимания того, что такое динамика. Только имея представления о времени, можно говорить о событиях, которые развиваются с определенной скоростью. Ведь совершенно нормальным считается спросить, когда что-то произошло и сколько продлилось то или иное явление. Получается, что время похоже на пространство — это координаты, но не точки на карте того, когда это было. Отличие только одно. По карте можно ходить куда угодно, а по времени — только в одну сторону. Именно это свойство времени является главной загадкой, над которой бьются ученые и строят свои гипотезы фантасты.

Фантасты часто поднимают тему времени, так как полет фантазии в этом направлении невозможно остановить.

Люди воспринимают время более менее одинаково, так как привычные нам часы тикают с одной скорость. Однако, это справедливо только для классической физики. Квантовая же физика утверждает обратное и говорит о том, что система становится активной только в тот момент, когда за ней наблюдают. То есть, в некотором роде именно квантовая физика не исключает возможности движения времени вспять.

Немного юмора от физики, который кое-что объясняет.

Могут ли сразу две черные дыры вращаться в центре Млечного Пути?

Теория относительности Альберта Эйнштейна

В свое время Альберт Эйнштейн явил миру теорию относительности, о которой вы наверняка слышали. Она полностью меняет типичное представление о времени и взгляд на него. Согласно этой теории, прогрессия времени не универсальна. Если говорить совсем просто, то по этой теории часы идут с разной скоростью в зависимости от того, на чьей руке они надеты.

Если обладатель часов окажется в непривычной для него ситуации, например, будет перемещаться со скоростью света или окажется рядом с сильным источником гравитационных волн — например, рядом с черной дырой — время для него пойдет иначе. В некоторых ситуациях оно может даже остановиться или и вовсе повернутся вспять.

Теория относительности предполагает, что любые события могут влиять только на те события, которые происходят после них. Но это не противоречит движению времени, как вектора физической величины, в обратном направлении. В этом случае уже события будущего будут находится в прошлом относительно того, кто носит часы.

Проще говоря, в такой ситуации восприятие привычных физических процессов меняется и человек оказавшийся в таком месте может не только наблюдать время, но и двигаться по нему как в обычном пространстве — влево, вправо, вперед, назад и так далее. То есть, относительность уравнивает время и пространство, наделяя их одними и теми же свойствами.

Величайшие умы мира бьются над разгадкой тайны времени, но они ничего пока так и не добились.

Возможно ли путешествие во времени

Есть еще понятие T-симметрии, когда явления и величины, коими они представлены, не зависят от шкалы координат, и при изменении положительного значения на отрицательное кривая на графике становится зеркальной. В теории относительности, несмотря на такие отличие от привычного мира, это правило тоже сохраняется.

Общая теория относительности Эйнштейна: четыре шага, предпринятых гением.

Интересно, что в споры о возможности путешествия во времени в обратном направлении вмешивается термодинамика, которая говорит, что все процессы в мире стремятся из упорядоченной системы к хаосу, то есть увеличению энтропии. Этот процесс нельзя повернуться вспять. То есть, взорвавшиеся звезды нельзя склеить обратно, а сгнивший лист железа превратить в новый. Проще говоря, фарш невозможно провернуть назад и мяса из него не восстановишь.

Если они смогли, может и мы когда-то сможем?

В итоге, грубо можно сказать, что время для нас это то время, которое есть на Земле. Если мы начнем путешествовать в пространстве дальше ближайших планет, нам придется понимать, что такое время и как оно меняется. Хотя, формально, на незначительные доли секунд отклонения есть и на Земле. Это даже учитывается при создании некоторых сверхточных систем и атомных часов.

Понимаем ли мы время

Вообще, человечество пока плохо понимает, что такое время на самом деле и все сказанное является только теориями и гипотезами. Мы пока так и не смогли достичь источников гравитационных волн, хотя смогли зафиксировать их.

Как только люди научатся путешествовать во времени, очень не хотелось бы это пропустить. Поверьте, прежде чем бежать покупать билеты, мы напишем об этом в нашем новостном канале в Telegram. Присоединяйтесь, чтобы ничего не пропустить.

Пока о времени мы знам только то, что это геометрический параметр, характеризующий длительность процессов. Он является частью пространственно-временного континуума и четвертой осью привычного нам трехмерного мира. Ах да Еще то, что это чертовски интересная и непонятная штука. Как у нас говорят — ничего непонятно, но очень интересно.

Подробнее..

В космической лаборатории на борту МКС создана странная форма материи

18.06.2020 18:18:35 | Автор: admin

Одно из самых холодных мест во Вселенной находится на борту МКС

А вы знали, что на Международной космической станции (МКС) находится Лаборатория холодного атома (ЛХА) одно из самых холодных мест в известной Вселенной? ЛХА начала свою работу в июне 2018 года и является первой установкой на орбите, производящей целые облака «ультрахолодных» атомов, температура которых может достигать доли градуса выше абсолютного нуля, -273.15C минимального предела температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. Все это космическое безобразие ученые затеяли, разумеется, ради квантовой физики. Так, спустя два года непрерывной работы им удалось создать странную квантовую материю, существование которой было предсказано больше столетия назад.

Четыре состояния материи это жидкость, газ, твердое тело и плазма.

Что происходит в лаборатории холодного атома?

В течение 25 лет физики использовали экзотическое состояние материи, состоящее из ультрахолодных атомов, чтобы исследовать квантовое поведение в макроскопическом масштабе. Но сделать это удалось лишь на борту МКС. Практически за два года работы ЛХА, физики из NASA создали пятое состояние материи конденсат Бозе-Энштейна, существование которого было предсказано Альбертом Эйнштейном и индийским математиком Сатьендрой Нат Бозе почти сто лет назад.

Конденсат позволяет ученым детально исследовать тайны квантовой физики: когда атомы охлаждаются от такой низкой температуры (273,15C), они могут образовывать единый макроскопический квантовый объект ультрахолодные атомные облака, которые начинают походить на один "суператом", а не на группу отдельных атомов.

Говоря простыми словами, в охлажденном состоянии приличное число атомов оказывается в минимально возможных квантовых состояниях вот почему квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Авторы научной работы считают, что конденсат Бозе-Энштейна позволит им изучить малоизведанный микромир. Полученные результаты, опубликованные в журнале Nature, доказывают, что микрогравитация (постоянная невесомость) ЛХА позволяет ученым создавать явления, создание которых на Земле невозможно.

Как пишет Nature, в конденсате, вероятно, сокрыты ответы к самой загадочной энергии во Вселенной темной энергии, которая отвечает за ее ускоряющееся расширение. Подробнее о поисках темной энергии читайте в нашем материале.

Самая крутая лаборатория Вселенной настроена на открытие квантового мира

Пятое состояние материи

Согласитесь, создание пятого состояния материи в космосе важное событие для мировой науки. Но как ученым это удалось? Для получения конденсата исследователи использовали атомы рубидия-87, лазеры и высокий вакуум, которые существовали дольше секунды при 200 триллионных долях градуса выше абсолютного нуля, наравне с некоторыми из самых успешных экспериментов на Земле. В будущих экспериментах команда планирует опуститься до рекордных 20 триллионных долей градуса и создать конденсат, способный существовать до 5 секунд.

Создание конденсата Бозе-Эйнштейна из рубидия (мягкого металла, напоминающего калий) стало возможным исключительно в условиях микрогравитации. Впервые получить атомы рубидия-87 ученым удалось в 1995 году, используя изобретенную в 1980-х методику лазерного охлаждения и магнитного испарительного охлаждения.

Квантовая физика очень и очень странная, но ее активно изучают. Чтобы не пропустить интересных открытий в этой области, подписывайтесь на наш канал в Google News

Так выглядит Лаборатория холодного атома, расположенная на борту МКС в июне 2018 года

Необходимо отметить, что полученный конденсат не первый, созданный в условиях микрогравитации. Ряд предыдущих экспериментов показал как эта фаза материи ведет себя во время пребывания в невесомости. Но ЛХА первая лаборатория существующая в этой среде постоянно. Ее успех не был ожидаем, учитывая, что сама лаборатория размером со среднестатистическую посудомоечную машину.

Более того, область применения полученного конденсата Бозе-Эйнштейна и его объяснение варьируется в зависимости от поиска темной энергии, гравитационных волн, а также испытаний общей теории относительности и др. Тем не менее, важность этого открытия сложно переоценить.

Какие эксперименты проводят на борту МКС?

На самом деле в космосе проводят огромное количество научных экспериментов, каждый из которых уникален и позволяет лучше узнать Вселенную и нас самих. Так, одним из основных направлений космических исследований сегодня является выращивание на МКС большого количество разнообразных растений. За все время работы станции, космонавты выращивали ячмень, горох, редис, пшеницу, салатные культуры и др. Также постоянно ведутся исследования рака и болезни Паркинсона.

Вам будет интересно: Для чего ученые отправили марихуану на МКС?

Кроме того, проект Mayo Clinic культивирует стволовые клетки это позволит ученым понять почему некоторые виды рака оказываются устойчивыми к химиотерапии. чтобы улучшить наше понимание устойчивости рака к химиотерапии. О шести наиболее интересных научных экспериментов на борту Международной космической станции читайте в материале моего коллеги Ильи Хеля.

Подробнее..

Правда ли, что ученые обнаружили частицу, связанную с темной материей?

23.06.2020 14:12:56 | Автор: admin

Если аксионы действительно удалось обнаружить, это самый настоящий научный прорыв

Физики говорят, что нашли доказательства существования неуловимой элементарной частицы аксион, которая может входить в состав загадочной темной материи. Исследовательский проект по изучению темной материи XENON1T, расположенный в подземной лаборатории Гран Сассо в Италии, возможно, только что положил начало новой эры в физике. Как пишет The New York Times, подробно описывая научный эксперимент, международная команда ученых установила две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. Ксенон это благородный газ без цвета, вкуса и запаха, который чрезвычайно стабилен. Инертность делает его идеальным кандидатом для обнаружения любых частиц, которые проходят через него. Неужели новое открытие самая настоящая революция в физике?

Темная материя это гипотетическая форма материи, которая не участвует в электромагнитном взаимодействии, а потому недоступная прямому наблюдению.

Аксион неуловимая частица

Как утверждают авторы исследования в официальном пресс-релизе, возможно, они обнаружили доказательства существования давно предсказанного типа субатомной частицы аксиона. Впервые существование аксиона было предложено в 1977 году для объяснения расхождений в физике элементарных частиц. Со временем аксионы также стали популярным способом объяснить существование темной материи таинственной субстанции, составляющей 85 процентов массы Вселенной. Примечательно, что на сегодняшний день нет прямых доказательств ее существования.

В рамках эксперимента XENON1T, исследователи установили две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. В поисках участвуют полторы сотни ученых, которые производят сверхточные замеры элементарных частиц, сталкивающихся между собой. В ходе последнего исследования, физики зарегистрировали аномально много событий, что может свидетельствовать как о существовании новых частиц солнечных аксионов, так и о новых свойствах нейтрино, о чем я рассказывала в одной из предыдущих статей.

Чтобы всегда быть в крусе послдених научных открытий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram!

В работе, которая пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сайте университета Пердью, исследователи пишут об обнаружении «удивительного превышения событий», взаимодействующих с частицами ксенона эти события нельзя объяснить с помощью стандартной модели физики. Напомню, что по мнению ученых темная материя состоит из частиц, свободно проходящих сквозь обычные детекторы (они не отличаются сильной чувствительностью), но при этом суммарно их масса достаточно большая, чтобы макроскопически оказывать влияние на вещество путем гравитационного взаимодействия.

Вот так выглядят поиски таинственной темной материи

Гравитационное взаимодействие элементарных частиц это самое слабое из всех фундаментальных взаимодействий, которое характеризуется участием во взаимодействии гравитационного поля или поля тяготения. Избыток выявленных взаимодействий на момент написания этой статьи имеет три объяснения. Согласно первому, наиболее простому объяснению, причиной огромного количества событий является загрязнение в резервуаре. Второе возможное объяснение предполагает, избыток событий может быть вызван нейтрино.

А вот третье объяснение является самым смелым и, по мнению ученых, может иметь серьезные последствия для физики. Как вы, вероятно, догадались, именно последнее объяснение предполагает существование аксионов. Если все действительно так, то это первое наблюдение неуловимой субатомной частицы. Необходимо отметить о чем также пишет Futurist.com что существование аксионов не является прямым объяснением темной материи, однако авторы научной работы полагают, что они могли бы подготовить почву для создания темной материи на ранних стадиях нашей Вселенной.

Это интересно: Может ли темная материя быть старше Большого взрыва?

Тайны Вселенной и темной материи

Ученые, несомненно, взволнованы третьем возможным объяснением, хотя призывают общественность к сдержанности, так как есть два других потенциальных объяснения. Но что, если команда XENON1T действительно обнаружила гипотетическую субатомную частицу?

Чан с благородным газом ксеноном в подземной лаборатории в Италии

Как написала в электронном письме Live Science Чанда Прескод-Вайнштейн, физик из университета Нью-Гэмпшира, которая не участвовала в исследовании, в случае подтверждения, это будет самым значимым открытием в физике со времен обнаружения космического ускорения.

Тем не менее, праздновать еще очень рано. Дело в том, что время от времени ученые ошибаются помните историю про открытие такой большой черной дыры, что ее существование не возможно? Спустя всего несколько месяцев после публикации исследования, сразу две независимых команды ученых выпустили опровержение, согласно которому обнаружение невозможной черной дыры оказалось ошибкой. Так что нам с вами остается ждать результатов рецензирования исследования и постараться узнать о таинственной темной материи как можно больше. Как думаете, это научный прорыв или простое загрязнение чана с ксеноном? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Компьютерная симуляция доказала эффекта бабочки не существует

06.08.2020 14:01:44 | Автор: admin

Эффект бабочки обозначает свойства некоторых хаотичных систем

Ну что ж, любители научной фантастики пришло время разочарований. Помните рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром»? В нем охотник-любитель по имени Экельс отправляется на дорогостоящую охоту в мезозойскую эру, но на обратном пути случайно сходит с тропы и наступает на бабочку. Вернувшись в свое время, герой понимает, что смерть бабочки повлекла за собой череду никому не подконтрольных изменений. Рассказ Брэбери описывает так называемый «эффект бабочки» теорию, согласно которой даже самые малейшие изменения способны вызвать хаос в будущем. Считается, что взмах крыльев бабочки в Великобритании может послужить причиной торнадо в США. Безусловно, эффект бабочки» отлично «смотрится» в теориях о путешествиях во времени, однако результаты исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, никаких доказательств эффекта бабочки в квантовой механике не существует.

Термин эффект бабочки появился в 1972 году. Все началось с того, что профессор математики Массачусетского университета Эдвард Лоренц собирался выступить на конференции, но забыл отправить организатору тему лекции. В результате организатор мероприятия выбрал тему за тему Лоренца, которая звучала следующим образом предсказуемость: может ли взмах крыла бабочки в Бразилии вызвать торнадо в Техасе?

Реальны ли путешествия во времени?

Какими бы увлекательными не казались истории о путешественниках во времени, которым удалось изменить ход истории, исследователи из университета Лос-Аламосской Национальной лаборатории, расположенной в штате Нью-Мексико, США, доказали, что такого понятия как «эффект бабочки» для путешественников во времени не существует (конечно, при условии, что путешествия во времени реальны). Как пишут авторы научной работы, им на квантовом уровне удалось доказать, что временная шкала… способна к самовосстановлению. Но что это вообще означает?

Итак, представим, что вы путешествуете назад во времени и хотите, например, предотвратить создание атомной бомбы. Согласно «классическому» сюжету (эффект бабочки), если бы кто-то вернулся назад во времени и изменил прошлое даже малейшую его деталь это привело бы к необратимым изменениям временной шкалы. Представьте, как изменился бы мир, если бы атомную бомбу не изобрели в ХХ веке. Появился бы новый Оппенгеймер, Манхэттенский проект? Могло ли быть так, что во время испытаний они потерпели неудачу и в мире воцарилась ядерная зима? Согласитесь, довольно интересный мысленный эксперимент.

Главный герой рассказа «И грянул гром» отправляется поохотиться в мезозойскую эру, но видит тираннозавтра и решает вернуться домой.

Однако, проанализировав сложный мир квантовой физики, ученые обнаружили, что любому потенциальному путешественнику во времени вообще не придется волноваться об изменении прошлого, потому что временная шкала, по сути, лечит сама себя. В ходе компьютерного моделирования часть информации была «отправлена назад во времени», где и была повреждена. Однако по мере того, как фрагмент информации возвращался в «настоящее время», информация в основном оставалась неизменной, тем самым доказывая, что временная шкала исправлялась и исцелялась сама по себе.

Вам будет интересно: По мнению физиков существует два способа путешествий во времени

Издание Express.co приводит слова Николая Синицына, физика-теоретика из Лос-Аламосской Национальной лаборатории о том, что «на квантовом компьютере нет проблем с имитацией запуска эволюционного процесса в обратном направлении.» Это может показаться удивительным, но сегодня исследователи действительно могут увидеть, что происходит со сложным квантовым миром, если мы путешествуем назад во времени, добавляем небольшие изменения во временную шкалу и возвращаемся обратно.

Авторы работы также обнаружили, что во время таких путешествий мир остается прежним, а это значит, что в квантовой механике не существует эффекта бабочки. Выходит, Экельс мог наступить сразу на десять бабочек мезозойской эры и спокойно вернуться домой. Даже как-то скучно.

Еще больше интересных статей о том, почему наш мир такое странное и удивительное место читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Компьютерное моделирование и квантовая физика

Так как подобные эксперименты невозможно воспроизвести в реальном мире (по ряду причин), для создания компьютерной симуляции специалисты использовали квантовый компьютер, способный моделировать разные ситуации, их причины и следствия. В подобных экспериментах единицей информации являются кубиты, которые описываются «единицей», «нулем» или смешанной «суперпозицией» обоих состояний. Ранее мы рассказывали о том, что IBM представила свой первый квантовый компьютер массового производства. Подробнее об этом можно прочитать здесь.

Знаменитый физик-теоретик Стивен Хокинг считал, что путешествия назад во времени не возможны

В симуляции кубит был отправлен назад во времени, где был «измерен» именно это измерение и позволило изменить информацию. Необходимо отметить, что в квантовом состоянии а квантовая физика штука настолько сложная, что даже лучше эксперты признают, что изо всех сил пытаются ее понять как только квантовый атом измеряется, он меняет его, перемещая из квантового состояния.

Читайте также: Возможно ли построить машину времени? Астрофизики уверены, что да

В общем и целом, авторы новой работы обнаружили, что понятие хаоса в классической физике и в квантовой механике должно пониматься по-разному. Кстати, покойный Ричард Фейнман, которого считают одним из крестных отцов квантовой физики, однажды сказал: «Я думаю, что могу с уверенностью сказать, что квантовую механику никто не понимает».

Подробнее..

Некоторые ученые считают, что смерти не существует. Но почему?

07.08.2020 20:16:10 | Автор: admin

Кадр из фантастического боевика «Грань будущего» с Томом Крузом и Эмили Блант

Каждый из нас рано или поздно столкнется со смертью. Но что происходит в момент умирания и после него? На протяжении всей своей истории человечество ищет ответы на эти вопросы. Христианство и другие авраамические религии предлагают вечную жизнь в раю или аду, а вот буддизм смотрит на процесс жизни и смерти несколько иначе, предлагая реинкарнацию. Боги древнего Египта, скандинавский фольклор, мифы Древней Греции все эти истории так или иначе связаны со смертью и попытками справиться с утратой. Но что, если посмотреть на смерть иначе? Что, если смерть это на самом деле не конец, а ваше сознание просто загружается и появляется в другом пространстве-времени?

День сурка

Помните фильм «Грань Будущего» 2014 года а еще «День сурка» 1993 года с Биллом Мюрреем в главных ролях? Эти фильмы похожи, так как главные герои застревают во временной петле и проживают один и тот же день снова и снова и снова и снова. Герои Мюррея и Круза умирают множество раз, но вновь просыпаются на том же месте и в то же время. На самом деле гипотеза временной петли крайне популярна среди фантастов и сценаристов всего мира, поэтому вы легко вспомните еще с десяток похожих фильмов и рассказов.

Но если подойти к истории про день сурка немного с другой стороны, то вопрос о том, может ли оказаться так, что смерти на самом деле не существует, звучит не так уж и глупо. Более того, возникает все больше вопросов вдруг мы просто каждый раз начинаем жизнь заново в другом пространстве-времени или возвращаемся в тот момент времени, где смерти удалось избежать?

Билл Мюррей и сурок летят на встречу следующему дню (кадр из фильма «День сурка»)

Роберт Ланца является главой Astellas Global Regenerative Medicine это институт регенеративной медицины, в котором занимаются разработкой методов лечения стволовыми клетками с акцентом на болезни, вызывающие слепоту. Напомню, что стволовые клетки являются предшественниками всех клеток и тканей организма человека. Эти клетки способны поддерживать свою численность с помощью деления и обладают способностью «превращаться» в различные типы клеток. С возрастом количество стволовых клеток в организме человека снижается.

Еще больше статей о последних научных открытиях в области космологии и физики читайте на нашем канале в Google News

Как пишет британская Express.co, по мнению доктора Ланца, смерть это не конец, а просто квантовая перезагрузка, которая перемещает сознание в другое место в альтернативном пространстве-времени. Ученый считает, что наше сознание просто создает то, что мы воспринимаем как Вселенную, а без индивидуума не существует вообще ничего.

Новая теория также предполагает, что время и пространство не могут быть измерены, а являются просто понятиями, созданными нашим умом, чтобы помочь нам хранить информацию. Более того, Ланца убежден, что сознание существует благодаря энергии, которая содержится в наших телах и высвобождается, как только физические тела прекращают процесс, который он называет «биоцентризмом». Примечательно, что эту теория Ланца выдвинул еще в 2012 году. Мой коллега Рамис Ганиев написал на эту тему увлекательную статью, рекомендую к прочтению.

Биоцентризм это нерелегиозная идеология или научный подход в природоохранном деле. Главное в биоцентризме интересы живой природы в том виде, в каком они представляются человеку.

Да здравствует квантовая физика Альберт Эйнштейн

Важно понимать, что когда мы говорим о теории биоцентризма, мы в то же самое время говорим об Альберте Эйнштейне. Именно он впервые предположил то, что впоследствии озвучил Ланца: когда наши физические тела умирают, энергия сознания сохраняется и может продолжить существование на квантовом уровне. Помните знаменитые слова Альберта Эйнштейна:

Энергия не может быть создана или уничтожена, она лишь может трансформироваться из одной формы в другую.

Размышляя над словами Эйнштейна, Ланца предположил, что реинкарнация реальна, поскольку сознание содержится в самой Вселенной. В своем блоге для Huffington Post доктор Ланца пишет: «на самом деле именно теория относительности Эйнштейна показала, что пространство и время действительно относительны для наблюдателя.» Он добавляет: «если мир создан наблюдателем, мы не должны удивляться, что он разрушается вместе со смертью каждого из нас. Пространство и время исчезают, а вместе с ними исчезают и все Ньютоновские концепции порядка и предсказания.» Ученый указывает на убеждение Эйнштейна в том, что пространство и время это взаимосвязанные понятия и одно не может существовать без другого.

На фото доктор Роберт Ланца. Он считает, что время это исключительно человеческая конструкция

Сознание и время

Допустим, Ланца прав и время для погибшего человека действительно перезагружается а сознание появляется в другой точке пространства-времени. Однако есть кое-что, без чего ни то, ни другое не может существовать это наблюдатель. Это означает, что сознание просто вновь появляется в другой точке пространства-времени после смерти.

«Мы думаем, что прошлое это прошлое, а будущее это будущее. Но, как понял Эйнштейн, это просто не так. Без сознания пространство и время ничто; в действительности вы можете принять любое время прошлое или будущее как вашу новую систему отсчета. Смерть-это перезагрузка, которая ведет к новым возможностям.»

Роберт Ланца, глава Astellas Global Regenerative Medicine

Но есть еще кое-что, чего на данный момент никто не понимает это сознание. Ученым в полной мере неведомо что это, где находится и как именно функционирует. Разные исследователи и разные научные дисциплины по-разному смотрят на сознание и его возникновение, подробнее о том, как современная наука понимает сознание я писала в этой статье. Иными словами вопросов еще очень и очень много, но лично мне теория Ланца нравится, она довольно красивая. А что вы думаете об этой теории? Ответ будем ждать здесь!

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2020, umnikizdes.ru