Мы шагаем по Вселенной с уверенностью гиганта, не задумываясь о том, что реальность становится неопределенностью.
Но физики только что напомнили о том, что даже наш макроскопический мир подчиняется законам квантовой физики, успешно запутав мембрану миллиметрового размера с большим облаком атомов.
Исследователи из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете провели эксперимент с использованием мембраны (или барабана) из нитрида кремния толщиной 13 нанометров и длиной в миллиметр, которая слегка гудела при ударе фотонов.
Эти фотоны, или частицы света, появились благодаря тонкому туману из миллиарда атомов цезия, вращающемуся внутри небольшой холодной клетки.
Несмотря на то, что это два очень разных объекта, миллиметровая мембрана и туман атомов представляют собой запутанную систему — и они раздвигают границы квантовой механики.
«Чем больше объекты, чем дальше они друг от друга, тем более разрозненными они становятся, тем интереснее становится запутанность как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения», — говорит старший научный сотрудник Евгений Ползик.
«С новым результатом стало возможным запутывание очень разных объектов».
Запутанность — одна из тех концепций, которые кажутся гораздо более мистическими, чем интуитивно понятными, и описывают связь между объектами, существующую независимо от времени и пространства.
Независимо от того, насколько далеко друг от друга или сколько времени прошло, изменение одной части запутанной системы вызывает немедленную корректировку остальных.
Не раз Эйнштейн называл эту концепцию «жутким действием на расстоянии», полагая, что это больше связано с недостатком наших знаний, чем с чем-то действительно странным.
Спустя столетие наше понимание квантовой физики не только оставляет много места для такой жуткости, но и формирует основу для удивительных новых областей инноваций, от сверхсильного шифрования до новых видов радаров.
«Квантовая механика подобна палке о двух концах», — говорит квантовый физик Михал Парняк из Института Нильса Бора.
«Это дает нам прекрасные новые технологии, но также ограничивает точность измерений, которая с классической точки зрения может показаться простой».
По отдельности свойства одной частицы представляют собой тревожный беспорядок возможностей, представленный подъемом и падением волны. Он движется сразу во всех направлениях. Вращается в двух направлениях одновременно. Это все и ничего.
Поскольку частица взаимодействует с другими объектами, ее неопределенность не исчезает сразу, а комбинируется сложными способами, которые мы можем моделировать математически.
Именно эти очень предсказуемые вычисления составляют основу квантовых компьютеров. Однако такая технология основана на вращении небольшого количества относительно идентичных частиц.
Возможность наблюдать запутанность в более крупном масштабе, включающем разнообразие материалов, сродни изучению языка, который можно применить к квантовым разговорам.
Это было бы невероятно полезно для «прослушивания» инструментов, требующих невероятно высокой точности. Знание того, как сочетаются их квантовые вероятности, является важным шагом на пути к пониманию того, как отсеивать смысл в том, что в противном случае кажется хаосом.
Возьмем, к примеру, огромную матрицу или лазеры, составляющие лазерную интерферометрическую обсерваторию гравитационных волн (LIGO). Несмотря на огромные размеры, сердце устройства выстраивает световые волны с такой точностью, что сам гул неуверенности в пустом вакууме рискует испортить его.
Запутанные макроскопические системы, такие как зеркала LIGO, теоретически могут позволить исследователям лучше учитывать степень квантовой неопределенности.
Мембрана длиной в миллиметр — это крошечный шаг по сравнению. Но для таких гигантов, как мы, это отличная возможность внимательно прислушаться к тому, как реальность трясется у нас под ногами.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Математика, которую Альберт Эйнштейн разработал для описания гравитационного механизма физической Вселенной в начале 20 века,…
В последние годы астрономы разработали методы измерения содержания металлов в звездах с чрезвычайной точностью. Обладая…
Какими бы эффективными ни были электронные системы хранения данных, они не имеют ничего общего с…
В 1896 году немецкий химик Эмиль Фишер заметил нечто очень странное в молекуле под названием…
Если вам посчастливилось наблюдать полное затмение, вы наверняка помните ореол яркого света вокруг Луны во…
В ранней Вселенной, задолго до того, как они успели вырасти, астрономы обнаружили то, что они…
Просмотреть комментарии
НОВОЕ ПОНИМАНИЕ РЕАЛЬНОСТИ
1. Пока люди находятся на Земле, все они находятся в одних и тех же условиях существования, это: температура, атмосфера, давление, влажность, радиация, гравитация и т.д. Наше земное существование полностью зависит от этих факторов. У всех людей на Земле, существует только одна Реальность и одно понимание этой реальности. Эту реальность, с помощью наших органов чувств, создал для нас наш мозг на планете Земля. Но стоит человеку поменять систему отсчета (Землю на Марс), человек или умрет или поменяется, так как изменятся жизненно важные для человека условия его существования. Если человек выживет, это будет уже не человек. Новые условия изменят земного человека. У него появятся новые органы, и новое восприятие действительности. Его новый мозг, создаст для себя иную, отличную от земной, Реальность.
2. Наши "великие ученые умы" еще со школы прививали нам неверные знания. Поэтому для 99,9 % населения Земли, невозможно осознать и понять что ВСЕ наши законы не универсальны. Что существуют другие, отличные от земной, Реальности. Что в любой другой, отличной от Земли, системе координат существует другое понимание и другие законы Вселенной. Это действительно непросто осознать и принять нашим "великим учителям". Это совершенно другой взгляд и другое понимание Вселенной и другое понимание места человека в этой Вселенной.
3. Все наши законы и науки созданы мозгом человеком на Земле, Они существуют только для человека, пока он есть на Земле и пока он связан с Землей. Дальше Земли наши законы и наши понятия не распространяются. Все наши законы и понятия созданы человеком, чтобы объяснить самому себе непонятные явления и процессы, которые происходят во Вселенной. Звезды, Планеты, Атомы, Движение, Время, Возраст, Размеры, Скорость, Прошлое, Настоящее, Будущее, Черные дыры, Большой Взрыв и т.п, Это все является СУБЪЕКТИВНЫМИ земными человеческими понятиями. Самостоятельно, как физические величины они не существуют.
В других системах координат, при условии, что там существует Разум, земных понятий не существует. Там существуют другое понимание мира и другие понятия, которые создал этот Разум.
вывод:
1. Все что создал и создает человек создано его мозгом и является для человека Реальностью. Но это означает и обратное: ВСЕ, что воспринимается человеком как Реальность, является, всего лишь, созданием его мозга.
2. В системе координат Вселенная не существует одной единой и правильной Истины. Во Вселенной, истина имеет Множественное значение.