Nowe odkrycia w fizyce. Fizycy ustanowili rekord naruszania rzeczywistości. Wszystkie obiekty spadają z tą samą prędkością

Gdy kończy się kolejny rok, czas jeszcze raz usiąść, złożyć ręce, wziąć głęboki oddech i spojrzeć na niektóre nagłówki Artykuły naukowe na które być może wcześniej nie zwróciliśmy uwagi. Naukowcy stale tworzą nowe osiągnięcia w różnych dziedzinach, takich jak nanotechnologia, terapia genowa czy fizyka kwantowa, a to zawsze otwiera nowe horyzonty.

Tytuły artykułów naukowych coraz bardziej przypominają tytuły opowiadań z magazynów science fiction. Biorąc pod uwagę, co przyniósł nam rok 2017, możemy tylko czekać z niecierpliwością na to, co przyniesie nowy rok, 2018.

Sponsor postu: http://www.esmedia.ru/plazma.php: Wynajem paneli plazmowych. Niedrogi.
Źródło: muz4in.net

Naukowcy stworzyli kryształy czasowe, dla których nie obowiązują prawa symetrii czasu

Zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki stworzenie perpetuum mobile, które będzie działać bez dodatkowego źródła energii, jest niemożliwe. Jednak na początku tego roku fizycy zdołali stworzyć struktury zwane kryształami temporalnymi, co podważa tę tezę.

Kryształy czasowe działają jako pierwsze prawdziwe przykłady nowy stan materii zwany „nierównowagą”, w którym atomy mają zmienną temperaturę i nigdy nie znajdują się ze sobą w równowadze termicznej. Kryształy czasowe mają strukturę atomową, która powtarza się nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie, co pozwala im utrzymywać stałe wibracje bez zyskiwania energii. Dzieje się tak nawet w stanie stacjonarnym, czyli stanie o najniższej energii, w którym ruch jest teoretycznie niemożliwy, ponieważ wymaga energii.

Czy zatem kryształy czasu łamią prawa fizyki? Ściśle mówiąc, nie. Prawo zachowania energii działa tylko w układach z symetrią czasu, co oznacza, że ​​prawa fizyki są wszędzie i zawsze takie same. Jednak kryształy doczesne naruszają prawa symetrii czasu i przestrzeni. I nie tylko oni. Magnesy są czasami uważane za naturalne obiekty asymetryczne, ponieważ mają bieguny północny i południowy.

Innym powodem, dla którego kryształy czasu nie naruszają praw termodynamiki, jest to, że nie są całkowicie izolowane. Czasem trzeba je „szturchnąć” – czyli dać zewnętrzny impuls, po otrzymaniu którego zaczną raz po raz zmieniać swój stan. Możliwe, że w przyszłości kryształy te zostaną znalezione szerokie zastosowanie w dziedzinie przesyłania i przechowywania informacji w układach kwantowych. Mogą odegrać kluczową rolę w obliczeniach kwantowych.

„Żywe” skrzydła ważki

Encyklopedia Merriam-Webster podaje, że skrzydło to ruchomy wyrostek z piór lub błony używany przez ptaki, owady i nietoperze na lot. Nie powinno być żywe, ale entomolodzy z Uniwersytetu w Kilonii w Niemczech dokonali kilku zaskakujących odkryć, które sugerują inaczej – przynajmniej w przypadku niektórych ważek.

Owady oddychają za pomocą układu tchawiczego. Powietrze dostaje się do organizmu przez otwory zwane przetchlinkami. Następnie przechodzi przez złożoną sieć tchawiczek, które dostarczają powietrze do wszystkich komórek ciała. Jednak same skrzydła składają się prawie wyłącznie z martwej tkanki, która wysycha i staje się półprzezroczysta lub pokryta kolorowymi wzorami. Obszary martwej tkanki są żyłkowane i są to jedyne elementy skrzydła, które wchodzą w skład układu oddechowego.

Kiedy jednak entomolog Rainer Guillermo Ferreira przyjrzał się skrzydłu samca ważki Zenithoptera przez mikroskop elektronowy, zobaczył maleńkie rozgałęzione rurki intubacyjne. Po raz pierwszy coś takiego zaobserwowano w skrzydle owada. Ustalenie, czy ta cecha fizjologiczna jest unikalna dla tego gatunku, czy może występuje u innych ważek, a nawet innych owadów, będzie wymagało wielu badań. Możliwe jest nawet, że jest to pojedyncza mutacja. Obecność obfitych zapasów tlenu może wyjaśniać żywe, złożone niebieskie wzory występujące na skrzydłach ważki Zenithoptera, które nie zawierają niebieskiego pigmentu.

Starożytny kleszcz z krwią dinozaura w środku

Oczywiście, to sprawiło, że ludzie od razu pomyśleli o scenariuszu z Parku Okres jurajski" i możliwość wykorzystania krwi do odtworzenia dinozaurów. Niestety nie nastąpi to w najbliższej przyszłości, gdyż ze znalezionych kawałków bursztynu nie ma możliwości pobrania próbek DNA. Debata na temat tego, jak długo może przetrwać cząsteczka DNA, wciąż trwa, ale nawet według najbardziej optymistycznych szacunków i najbardziej optymalne warunki ich żywotność nie przekracza kilku milionów lat.

Chociaż roztocz o nazwie Deinocrotondraculi („Straszny Dracula”) nie pomógł w odrodzeniu dinozaurów, nadal jest to bardzo niezwykłe znalezisko. Teraz wiemy nie tylko, że pierzaste dinozaury były siedliskiem starożytnych roztoczy, ale także, że atakowały nawet gniazda dinozaurów.

Modyfikacja genów dorosłych

Obecnie szczytem terapii genowej są „skupione, regularnie przeplatane krótkimi powtórzeniami palindromowymi” (CRISPR). Rodzina sekwencji DNA, która obecnie stanowi podstawę technologii CRISPR-Cas9, teoretycznie mogłaby na zawsze zmienić DNA człowieka.

W 2017 r Inżynieria genetyczna zrobił zdecydowany krok do przodu – po zespole z Proteomics Centrum Badań w Pekinie ogłosiło, że z powodzeniem zastosowało CRISPR-Cas9 do wyeliminowania chorobotwórczych mutacji w żywych embrionach ludzkich. Inny zespół z Instytutu Francisa Cricka w Londynie poszedł inną drogą i po raz pierwszy wykorzystał tę technologię do celowego tworzenia mutacji w ludzkich embrionach. W szczególności „wyłączyli” gen promujący rozwój zarodków w blastocysty.

Badania wykazały, że technologia CRISPR-Cas9 działa – i to całkiem skutecznie. Wywołało to jednak intensywną debatę etyczną na temat tego, jak daleko można posunąć się w przypadku tej technologii. Teoretycznie może to prowadzić do powstania „dzieci projektantów”, które będą intelektualnie, atletycznie i fizycznie Charakterystyka fizyczna zgodnie z cechami ustalonymi przez rodziców.

Pomijając kwestie etyczne, w listopadzie badania posunęły się jeszcze dalej, kiedy po raz pierwszy przetestowano CRISPR-Cas9 na osobie dorosłej. Brad Maddoo (44 l.) z Kalifornii cierpi na zespół Huntera – nieuleczalną chorobę, która może ostatecznie sprawić, że będzie poruszał się na wózku inwalidzkim. Wstrzyknięto mu miliardy kopii genu korygującego. Zanim będzie można stwierdzić, czy zabieg się powiódł, minie kilka miesięcy.

Co było pierwsze – gąbka czy ctenofory?

Nowy raport naukowy, który ukazał się w 2017 roku, powinien raz na zawsze zakończyć wieloletnią debatę na temat pochodzenia zwierząt. Według badań gąbki są „siostrami” wszystkich zwierząt na świecie. Wynika to z faktu, że gąbki były pierwszą grupą, która oddzieliła się w trakcie ewolucji od prymitywnego wspólnego przodka wszystkich zwierząt. Stało się to około 750 milionów lat temu.

Wcześniej toczyła się gorąca debata, która skupiała się na dwóch głównych kandydatach: wspomnianych gąbkach i bezkręgowcach morskich zwanych ctenoforami. Podczas gdy gąbki to proste stworzenia, które siedzą na dnie oceanu i żywią się przepuszczaniem i filtrowaniem wody przez swoje ciała, ctenofory są bardziej złożone. Przypominają meduzy, potrafią poruszać się w wodzie, tworzyć świetlne wzory i mają prosty układ nerwowy. Pytanie, który z nich był pierwszy, jest pytaniem, jak wyglądał nasz wspólny przodek. To się liczy najważniejszy punkt w śledzeniu historii naszej ewolucji.

Choć wyniki badania śmiało stwierdzały, że sprawa została rozstrzygnięta, zaledwie kilka miesięcy wcześniej opublikowano inne badanie sugerujące, że nasze ewolucyjne „siostry” są ctenoforami. Jest zatem zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy najnowsze wyniki można uznać za na tyle wiarygodne, aby rozwiać wszelkie wątpliwości.

Szopy przechodzą starożytny test na inteligencję

W VI wieku p.n.e starożytny pisarz grecki Ezop napisał lub zebrał wiele bajek, które są obecnie znane jako Bajki Ezopa. Wśród nich znalazła się bajka „Wrona i dzbanek”, która opisuje, jak spragniona wrona wrzucała kamyki do dzbana, aby podnieść poziom wody, aby mogła wreszcie się napić.

Kilka tysięcy lat później naukowcy zdali sobie sprawę, że opisuje to ta bajka dobry sposób badania inteligencji zwierząt. Eksperymenty wykazały, że zwierzęta doświadczalne rozumieją przyczynę i skutek. Wrony, podobnie jak ich krewni, gawrony i sójki, potwierdziły prawdziwość bajki. Małpy również zdały egzamin, a w tym roku do listy dodano szopy.

Podczas testu z bajką Ezopa osiem szopów otrzymało pojemniki z wodą, na której powierzchni unosiły się pianki. Poziom wody był zbyt niski, aby go dosięgnąć. Dwóm badanym udało się wrzucić kamienie do pojemnika, aby podnieść poziom wody i uzyskać to, czego chcieli.

Inni badani znaleźli własne kreatywne rozwiązania, czego badacze nigdy się nie spodziewali. Jeden z szopów, zamiast wrzucić kamienie do kontenera, wspiął się na kontener i zaczął się po nim huśtać z boku na bok, aż się przewrócił. W innym teście, w którym zamiast kamieni używano pływających i tonących kulek, eksperci mieli nadzieję, że szopy wykorzystają tonące kulki i odrzucą pływające. Zamiast tego niektóre zwierzęta zaczęły wielokrotnie zanurzać pływającą kulkę w wodzie, aż wznosząca się fala zmyła kawałki pianki o brzegi, ułatwiając ich usunięcie.

Fizycy stworzyli pierwszy laser topologiczny

Fizycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego twierdzą, że stworzyli nowy typ laser - „topologiczny”, którego wiązka może przyjąć dowolną złożony kształt bez rozpraszania światła. Urządzenie działa w oparciu o koncepcję izolatorów topologicznych (materiałów, które w swojej objętości są dielektrykiem, ale przewodzą prąd po powierzchni), co zostało nagrodzone Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 2016 roku.

Zazwyczaj lasery wykorzystują rezonatory pierścieniowe do wzmacniania światła. Są bardziej wydajne niż rezonatory z ostre rogi. Jednak tym razem Grupa poszukiwawcza stworzył wnękę topologiczną, wykorzystując kryształ fotoniczny jako zwierciadło. W szczególności wykorzystano dwa kryształy fotoniczne o różnych topologiach, z których jeden był komórką w kształcie gwiazdy w kwadratowej siatce, a drugi był siecią trójkątną z cylindrycznymi otworami powietrznymi. Członek zespołu Boubacar Kanté porównał je do bajgla i precla: chociaż oba są chlebami z dziurami, inna ilość dziury czynią je innymi.

Gdy kryształy wpadną Właściwe miejsce, belka przyjmuje pożądany kształt. System ten sterowany jest za pomocą pola magnetycznego. Umożliwia zmianę kierunku, w którym emitowane jest światło, tworząc w ten sposób strumień świetlny. Bezpośrednie praktyczne zastosowanie tego może zwiększyć prędkość komunikacji optycznej. Jednak w przyszłości jest to postrzegane jako krok naprzód w tworzeniu komputerów optycznych.

Naukowcy odkryli ekscyton

Fizycy na całym świecie byli bardzo entuzjastycznie nastawieni do odkrycia nowej formy materii zwanej ekscytonem. Forma ta jest kondensatem kwazicząstek, ekscytonów, które stanowią stan związany wolnego elektronu i dziury elektronowej, która powstaje w wyniku utraty elektronu przez cząsteczkę. Co więcej, fizyk teoretyczny z Harvardu, Burt Halperin, przewidział istnienie ekscytonu już w latach 60. XX wieku i od tego czasu naukowcy próbują udowodnić, że miał on rację (lub nie).

Podobnie jak w przypadku wielu ważnych odkryć naukowych, w tym odkryciu istniało spore prawdopodobieństwo. Zespół naukowców z Uniwersytetu Illinois, który odkrył ekscyton, w rzeczywistości badał nową technologię zwaną spektroskopią strat energii wiązki elektronów (M-EELS) – zaprojektowaną specjalnie do identyfikacji ekscytonów. Jednak do odkrycia doszło, gdy badacze przeprowadzali jedynie testy kalibracyjne. Jeden z członków zespołu wszedł do pokoju, podczas gdy wszyscy pozostali patrzyli na swoje ekrany. Powiedzieli, że wykryli „lekki plazmon”, prekursor kondensacji ekscytonowej.

Kierownik badania, profesor Peter Abbamont, porównał to odkrycie do bozonu Higgsa – nie będzie ono miało bezpośredniego zastosowania prawdziwe życie, ale pokazuje, że nasze obecne rozumienie mechanika kwantowa jest na dobrej drodze.

Naukowcy stworzyli nanoroboty, które zabijają raka

Naukowcy z Uniwersytetu w Durham twierdzą, że stworzyli nanoroboty, które potrafią identyfikować komórki nowotworowe i zabijać je w zaledwie 60 sekund. W pomyślnym badaniu przeprowadzonym na uniwersytecie małe roboty potrzebowały od jednej do trzech minut, aby przeniknąć przez zewnętrzną błonę komórki raka prostaty i natychmiast ją zniszczyć.

Nanoroboty są 50 000 razy mniejsze niż średnica ludzkiego włosa. Są aktywowane przez światło i obracają się z prędkością od dwóch do trzech milionów obrotów na sekundę, aby móc przeniknąć przez błonę komórkową. Kiedy dotrą do celu, mogą go zniszczyć lub wprowadzić do niego przydatny środek leczniczy.

Do tej pory nanoroboty testowano jedynie na pojedynczych komórkach, ale zachęcające wyniki skłoniły naukowców do przejścia do eksperymentów na mikroorganizmach i małych rybach. Kolejnym celem jest przejście do gryzoni, a następnie do ludzi.

Asteroida międzygwiazdowa może być obcym statkiem kosmicznym

Minęło zaledwie kilka miesięcy, odkąd astronomowie z radością ogłosili odkrycie pierwszego obiektu międzygwiezdnego przelatującego przez Układ Słoneczny, asteroidy zwanej „Oumuamua”. Od tego czasu zaobserwowali wiele dziwnych rzeczy, które dzieją się z tym ciałem niebieskim. Czasami zachowywał się tak nietypowo, że naukowcy uważają, że obiekt może okazać się obcym statkiem kosmicznym.

Przede wszystkim niepokojący jest jego kształt. „Oumuamua ma kształt cygara i ma stosunek długości do średnicy wynoszący dziesięć do jednego, czego nigdy nie widziano na żadnej obserwowanej asteroidzie. Początkowo naukowcy myśleli, że to kometa, ale potem zdali sobie sprawę, że nie było tak dlatego, że obiekt nie pozostawił za sobą ogona, gdy zbliżał się do Słońca. Co więcej, niektórzy eksperci twierdzą, że prędkość obrotu obiektu powinna zniszczyć każdą normalną asteroidę. Można odnieść wrażenie, że został stworzony specjalnie do podróży międzygwiezdnych.

Ale jeśli jest stworzony sztucznie, to co to może być? Niektórzy twierdzą, że jest to sonda obcych, inni uważają, że może to być statek kosmiczny, którego silniki uległy awarii i obecnie unosi się w przestrzeni kosmicznej. W każdym razie uczestnicy programów takich jak SETI i BreakthroughListen uważają, że „Oumuamua wymaga dalszych badań, dlatego kierują na nią swoje teleskopy i nasłuchują ewentualnych sygnałów radiowych.

Chociaż hipoteza obcych nie została w żaden sposób potwierdzona, początkowe obserwacje SETI nie prowadziły donikąd. Wielu badaczy pozostaje pesymistą co do prawdopodobieństwa stworzenia obiektu przez kosmitów, ale w każdym razie badania będą kontynuowane.

Grudzień to czas podsumowań. Redaktorzy projektu Vesti.Nauka (nauka.site) wybrali dla Was dziesięć najciekawszych wiadomości, którymi w minionym roku zadowolili nas fizycy.

Nowy stan materii

Technologia zmusza cząsteczki do niezależnego łączenia się w pożądane struktury.

Stan substancji zwanej ekscytonem przewidywano teoretycznie już prawie pół wieku temu, jednak dopiero teraz udało się uzyskać go eksperymentalnie.

Stan ten związany jest z powstawaniem kondensatu Bosego z kwazicząstek ekscytonu, które stanowią parę elektron i dziura. Mamy na myśli to, co oznaczają te wszystkie trudne słowa.

Komputer Polariton

Nowy komputer wykorzystuje kwazicząstki zwane polarytonami.

Ta wiadomość przyszła ze Skołkowa. Naukowcy ze Skoltech wdrożyli zasadniczo nowy schemat działania komputera. Można to porównać do następującej metody znajdowania dolnego punktu powierzchni: nie wykonuj uciążliwych obliczeń, ale polej ją szklanką wody. Tylko zamiast powierzchni znajdowało się pole o wymaganej konfiguracji, a zamiast wody kwazicząstki polarytonów. Nasz materiał jest w tej mądrości kwantowej.

Teleportacja kwantowa „Ziemia-satelita”

Po raz pierwszy stan kwantowy fotonu został „przesłany” z Ziemi do satelity.

I tu po raz kolejny z pomocą fizykom przyszedł Wielki Zderzacz Hadronów. „Vesti.Nauka”, co udało się badaczom osiągnąć i co mają z tym wspólnego atomy ołowiu.

Interakcja fotonów o godz temperatura pokojowa

Zjawisko to po raz pierwszy zaobserwowano w temperaturze pokojowej.

Jest wiele fotonów różne sposoby oddziałują ze sobą, a zajmuje się nimi nauka zwana optyką nieliniową. A jeśli rozpraszanie światła na świetle zaobserwowano dopiero niedawno, efekt Kerra jest od dawna znany eksperymentatorom.

Jednak w 2017 roku po raz pierwszy udało się go odtworzyć dla pojedynczych fotonów w temperaturze pokojowej. Mówimy o tym ciekawym zjawisku, które w pewnym sensie można nazwać także „zderzeniem cząstek światła” oraz o perspektywach technologicznych, jakie się z nim otwierają.

Kryształ Czasu

Twórczość eksperymentatorów ukazuje „krystaliczny” porządek nie w przestrzeni, ale w czasie.

W pustej przestrzeni żaden punkt nie różni się od drugiego. W krysztale wszystko jest inne: istnieje powtarzająca się struktura zwana siecią krystaliczną. Czy możliwe są podobne struktury, które bez nakładu energii powtarzają się nie w przestrzeni, ale w czasie?

„Gwiezdne” reakcje termojądrowe na Ziemi

Fizycy odtworzyli warunki panujące w głębi gwiazd w reaktorze termojądrowym.

Przemysłowy reaktor termojądrowy to marzenie ludzkości. Ale eksperymenty trwają już ponad pół wieku, a pożądana praktycznie darmowa energia nie jest już dostępna.

A jednak w 2017 roku udało się ważny krok w tym kierunku. Po raz pierwszy badaczom udało się odtworzyć niemal dokładnie warunki panujące w głębinach gwiazd. jak oni to zrobili.

Miejmy nadzieję, że rok 2018 będzie równie bogaty w ciekawe eksperymenty i nieoczekiwane odkrycia. Śledź wiadomości. Przy okazji zrobiliśmy dla Was także podsumowanie minionego roku.

Czytaj najwięcej najnowsze wiadomości Rosja i świat w dziale Wszystkie aktualności w Newsland, bierz udział w dyskusjach, otrzymuj aktualne i rzetelne informacje na temat Wszystkie aktualności w Newsland.

23:30 27.06.2019

Formalizm Lagrange’a. Uogólnione współrzędne. Część 1

Witam, drodzy towarzysze! Przedstawiamy piąty numer z serii Diamat, Nauki Historyczno-Matematyczne oraz Fizyka i Matematyka. Być może dziś dominuje ten trzeci element. I może powinienem z góry przeprosić autorów tekstów, że fizyki może być za dużo, a fizyków, że zostanie ona przedstawiona zbyt swobodnie. A jednak we współczesnych tzw. popularne publikacje z Fizyka teoretyczna Z reguły wyciekają wyłącznie wulgarne interpretacje jej zapisów, które nie przybliżają czytelnika ani widza do ich zrozumienia, a jedynie tworzą dla niego pewną iluzję

14:35 30.05.2019

„Odkrycia roku” dokonali naukowcy z Petersburga: to zjawisko fizyczne zmieni wszystko

Pod koniec ubiegłego roku grupa profesorów z Uniwersytetu Górniczego w Petersburgu oraz Instytutu Fizyki i Energii (Obnińsk) dokonała niesamowitego odkrycia, którego świat nie mógł nie docenić. Ich prace trwają od 2010 roku, a ich rezultaty zasłużenie otrzymały status odkrycia roku. Nowe zjawisko fizyczne umożliwi zwiększenie efektywności kierowania międzykontynentalnymi rakietami balistycznymi i stworzenie nowych autonomicznych rakiet instalacje nuklearne a nawet stworzyć statki kosmiczne zdolne do latania ekstremalne warunki głęboka przestrzeń.

18:08 25.02.2019

Konserwacja i przekształcenia

Zgodnie z oczekiwaniami w nauki ścisłe, na początku będzie trochę suchej teorii. A potem zobaczymy, jak ta teoria przejawia się w praktyce i jak właśnie ta praktyka doprowadziła wspaniałych ludzi do wspaniałej teorii. Porozmawiamy także o tym, jak w głowach innych naukowców z odkrycia naukowe albo materia znika, pozostawiając jedynie równania, albo rozpada się przyczynowość, torując drogę boskiemu cudowi. Porozmawiamy także o przejściu od ilości do jakości, o potencjalnych barierach i rozgałęzionych reakcjach łańcuchowych, a nawet zobaczymy jedną taką reakcję (wówczas

20:59 31.10.2018

Astronomowie pokazali, jak wygląda czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej

Korzystając z ultraczułego instrumentu GRAVITY należącego do ESO, Bardzo Duży Teleskop (VLT) po raz pierwszy mógł obserwować materię krążącą wokół czarnej dziury bardzo blisko punktu bez powrotu. Znajduje się w samym sercu naszej galaktyki droga Mleczna, ma masę czterech milionów mas Słońca, a nagromadzony wokół niego gaz wiruje z prędkością 30% światła. Europejscy naukowcy zaobserwowali ogniska tej choroby promieniowanie podczerwone na granicach masywnego obiektu Strzelec A*. Obserwacja ta potwierdziła, że ​​obiekt w centrum galaktyki

04:13 01.06.2018

Woda ognista. Nowy kształt butelki na wodę mineralną może spowodować pożar

Na Mistrzostwa Świata FIFA 2018 wypuścili butelkę z wodą w kształcie piłka nożna. Ale w pięknym chwyt marketingowy wkroczyły prawa fizyki: okazało się, że to obiektyw niemal idealny, a w jednym z biur w Petersburgu taka butelka omal nie spowodowała pożaru. Niewiele osób wie, że każdy przezroczysty pojemnik – szklany, a nawet plastikowy – stwarza zagrożenie pożarowe. Czasem powody Pożary lasów nie były to nawet wyrzucone niedopałki papierosów czy niedogaszone ogniska, ale zapomniane w lesie butelki lub ich fragmenty – przechodzące światło słoneczne skupiony

12:39 26.04.2018

Co to jest „mechanika binarna”?

Mówimy o mechanice, która wykorzystuje dwa wymiary: kilogram i metr. Co więcej, w tej mechanice nie ma sekund. Postulaty mechaniki binarnej. Po pierwsze, wszystkie ciała we Wszechświecie podlegają ciągłym zmianom. Po drugie, zmiana w jednym ciele odpowiada zmianie w innych ciałach. Po trzecie, liczbę zmian w danym organie można skorelować z liczbą zmian w innych podmiotach (organach referencyjnych). Przez organ referencyjny rozumie się organ, którego zmiany mają charakter cykliczny. Co więcej, mówimy zarówno o zmianach cech ciał, jak i lokalizacji

15:26 21.03.2018

Najnowsza teoria Stephena Hawkinga udowodni istnienie wszechświatów równoległych

Przed śmiercią wielki naukowiec wraz z kolegami spędził kilka lat na opracowywaniu swojej ostatecznej teorii. Obecnie jest sprawdzany przez jednego z nich czasopism naukowych i zostaną opublikowane po weryfikacji. Teoria ta powinna pokazać, jakie cechy powinien posiadać nasz świat, jeśli jest częścią wieloświata. Współpracownicy Hawkinga twierdzą, że ta praca przyniosłaby mu Nagrodę Nobla, której nigdy w życiu nie otrzymał. Teoria ta nazywa się płynnym wyjściem z wiecznej inflacji. Naukowcy, którzy pomogli

15:54 22.02.2018

Rosja wyniesie na orbitę szklane satelity

4 maja 1976 roku NASA wysłała na orbitę bardzo niezwykłego satelitę o nazwie LAGEOS (na zdjęciu satelita LAser GEOdynamics). Na pokładzie nie było żadnej elektroniki, silników ani zasilaczy. W rzeczywistości jest to po prostu mosiężna kula o średnicy 60 cm i masie 407 kg z powłoką aluminiową. Na kuli rozmieszczono równomiernie 426 reflektorów narożnych, z czego 422 wypełnione są topionym kwarcem, a 4 wykonane są z germanu (dla promieniowania podczerwonego). Satelita wszedł na orbitę o długości 5860 km, gdzie będzie się obracał przez następne 8,4 miliona lat, przechowując

13:49 19.12.2017

Wstyd gorszy od dopingu: Rosję podejrzewa się o oszustwo na Olimpiadzie Fizycznej

Jeśli podejrzenia się potwierdzą, rosyjscy uczniowie zostaną pozbawieni pierwszego miejsca Organizacja IPhO, która prowadzi międzynarodowe olimpiady fizyczne, zgłosiła wątpliwości co do wyników rosyjskiej drużyny, która w 2017 roku zajęła pierwsze miejsce w liczbie nagród indywidualnych i drużynowych. konkursach – podaje agencja informacyjna Panorama. Innymi słowy, mówimy o tym, że zamiast uczniów w olimpiadzie wzięli udział studenci. Przedstawiciel IPhO powiedział, że organizacja pozyskała z Moskwy cennego informatora, który jest gotowy udzielić informacji na temat machinacji rosyjskiej

18:33 14.12.2017

Fizyk Brian Cox o koloniach kosmicznych i przyszłości rasy ludzkiej

Profesor uważa, że ​​w ciągu najbliższych 10-20 lat staniemy się cywilizacją kosmiczną i tym samym zagwarantujemy sobie przyszłość, jeśli nie zrobimy nic głupiego, np. nie rozpoczniemy wojny w Pacyfik Profesor Brian Cox wiąże wielkie nadzieje z przyszłością ludzkości. Według brytyjskiego naukowca rozwiązanie wielu naszych ziemskich problemów leży w kosmosie, gdzie znajdują się niewykorzystane zasoby, które są w stanie zaspokoić stale rosnące potrzeby rodzaju ludzkiego. Dzieje się tak, oczywiście, pod warunkiem, że uda nam się utrzymać naszą skłonność do głupoty. Jeśli możemy tego uniknąć

12:02 11.12.2017

Fizycy po raz pierwszy uzyskali stan materii przewidywany prawie 50 lat temu

Nieuchwytny ekscyton, którego istnienia przez prawie pół wieku nie udało się eksperymentalnie udowodnić, wreszcie ukazał się badaczom. Poinformowano o tym w artykule, który zespół naukowy pod przewodnictwem Petera Abbamonte opublikował w czasopiśmie Science. Wcześniej opisano, czym w ogóle są kwazicząstki, a w szczególności tzw. dziury. Przypomnijmy to w skrócie. Ruch elektronów w półprzewodniku wygodnie jest opisać za pomocą pojęcia dziury, czyli miejsca, w którym brakuje elektronu. Dziura oczywiście nie jest cząstką, np

19:08 19.10.2017

Odkryto fale grawitacyjne powstałe w wyniku połączenia dwóch gwiazd neutronowych

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) podaje, że po raz pierwszy w historii astronomowie zaobserwowali fale grawitacyjne i światło ( promieniowanie elektromagnetyczne), wygenerowany przez to samo wydarzenie kosmiczne. Fale grawitacyjne przewiduje ogólna teoria względności, a także inne teorie grawitacji. Są to zmiany w polu grawitacyjnym, które przemieszczają się jak fale. Poinformowano, że 17 sierpnia 2017 roku po raz pierwszy zaobserwowano falę grawitacyjną i sygnały elektromagnetyczne powstałe podczas łączenia się dwóch gwiazd neutronowych. Ten

13:38 03.10.2017

Ogłoszono laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki

Amerykańscy naukowcy Rainer Weiss, Kip Thorne i Barry Barish otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za rok 2017. Naukowcy założyli obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO z interferometrem laserowym, które umożliwiło eksperymentalne wykrywanie fal grawitacyjnych. Wcześniej sławni zostali laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Nagrodę otrzymali amerykańscy naukowcy Geoffrey Hall, Michael Rozbash i Michael Young za badania zegarów komórkowych.

08:11 12.09.2017

Chiny stworzyły silnik, który łamie prawa fizyki

Chińscy eksperci opracowali działający prototyp EmDrive, którego działania nie da się wytłumaczyć w ramach przepisów konserwatorskich – podaje Daily Mail, powołując się na kanał telewizji CCTV-2. Nie podano szczegółów technicznych wynalazku. Jednak film o wynalazku mówi, że silnik wkrótce zostanie przetestowany w kosmosie. EmDrive to urządzenie składające się z magnetronu generującego mikrofale oraz rezonatora przechowującego energię ich wibracji. Tworzy to pchnięcie, którego nie da się wytłumaczyć prawem zachowania energii. Jak

12:55 07.06.2017

Opracowano węglowy tranzystor spinowy

Fizyk Joseph Friedman wraz z kolegami z Uniwersytetu Teksasu w Dallas opracował całkowicie nową metodę system komputerowy, stworzony wyłącznie z węgla, który może zastąpić nowoczesne tranzystory krzemowe i oparte na nich komputery. Nowoczesna elektronika działa na tranzystorach krzemowych, w których tworzą się ujemnie naładowane elektrony Elektryczność. Oprócz przenoszenia ładunku elektrony mają jeszcze jedną właściwość, spin, który w ostatnim czasie przyciągnął uwagę naukowców i może stać się podstawą nowego

14:24 13.05.2017

Astronomowie odkryli całe „pokolenie” czarnych dziur, które naruszają prawa fizyki

Astronomowie odkryli trzy supermasywne czarne dziury we wczesnym Wszechświecie, które stały się miliard razy cięższe od Słońca w ciągu zaledwie stu tysięcy lat, co według aktualnych teorii astronomicznych jest osiągnięciem niemożliwym – wynika z artykułu opublikowanego w czasopiśmie Astrophysical Journal. Kwazar 3C 273 przedstawiony przez artystę z ESO/M. Kornmesser Żaden aktualny model teoretyczny nie jest w stanie wyjaśnić istnienia tych obiektów. Ich odkrycie we wczesnym Wszechświecie stawia pod znakiem zapytania obecne teorie powstawania czarnych dziur i teraz będziemy musieli stworzyć nowe

Mówiąc o kosmicznych systemach uwięzi, ludzie zwykle myślą o kosmicznych windach i innych cyklopowych konstrukcjach, które, jeśli zostaną zbudowane, staną w bardzo odległej przyszłości. Ale niewiele osób wie, że eksperymenty z rozmieszczeniem kabli w kosmosie były przeprowadzane wielokrotnie, m.in różne cele, a ostatni zakończył się fiaskiem na początku lutego tego roku. Gemini 11, połączona linką z celem Ageny, fot. NASA. Jak odcięto kabel w ładowni na HTV-KITE Eksperyment HTV-KITE w wyobrażeniu artysty, fot. JAXA, 27 stycznia

19:26 27.01.2017

Ludzkości udało się „stworzyć” zupełnie nowy materiał

Amerykańscy naukowcy przedstawili opinii publicznej raport ze swoich prac nad produkcją metalicznego wodoru. Choć tak niewielką ilość substancji udało się stworzyć, symulując warunki wysokie ciśnienie wielokrotnie więcej niż w Jądro Ziemi. Oprócz tego warunku utrzymywały się również bardzo niskie temperatury. Wodór został umieszczony pomiędzy dwoma diamentami. Naukowcy muszą jeszcze obniżyć poziom ciśnienia, aby zrozumieć, czy wodór może utrzymać swój stan. W tej chwili wszystkie opcje polegają na utrzymaniu ustalonego stanu fazowego wodoru

22:43 19.01.2017

Ostatni wielki projekt nauki radzieckiej: zderzacz Protvino

Sto kilometrów od Moskwy, w pobliżu naukowego miasta Protvino, w lasach obwodu moskiewskiego, zakopany jest skarb wart dziesiątki miliardów rubli. Nie da się go wykopać i ukraść; zostanie na zawsze ukryty w ziemi; ma wartość jedynie dla historii nauki. Mówimy o kompleksie magazynowania akceleratorów (ASC) Instytutu Fizyki Wysokich Energii w Protvino, zamkniętym na mole podziemnym obiekcie prawie wielkości Wielkiego Zderzacza Hadronów. Długość podziemnego pierścienia akceleracyjnego wynosi 21 km. Tunel główny o średnicy 5 metrów kładziony jest na głębokości od 20 do 60 metrów (w zależności od ukształtowania terenu).

Rok rozpoczął się od odkrycia Świętego Graala – fizykom udało się zamienić wodór w metal. Eksperyment potwierdził ustalenia teoretyczne z pierwszej połowy ubiegłego wieku. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda schłodzili pierwiastek do -267 stopni Celsjusza i poddali go ciśnieniu 495 gigapaskali, czyli więcej niż w centrum Ziemi.

„Na Zachodzie przestaną pić alkohol i przejdą na nieszkodliwe napoje alkoholowe”

Sami eksperymentatorzy porównali produkcję pierwszego metalicznego wodoru na planecie ze zdobyciem świętego kielicha – głównego celu legendarnych rycerzy. Pozostaje jednak pytanie, czy wodór zachowa swoje właściwości, gdy ciśnienie spadnie. Fizycy mają nadzieję, że nie.

Podróże w czasie są możliwe

Rozważmy na nowo koncepcję czasu zaproponowaną przez teoretyków z Uniwersytetu Wiedeńskiego i Austriackiej Akademii Nauk. Zgodnie z prawami mechaniki kwantowej im dokładniejszy jest zegar, tym szybciej naraża upływ czasu na działanie niepewności kwantowej. A to ogranicza nasze możliwości urządzenia pomiarowe niezależnie od tego, jak dobrze są wykonane.

Nie da się zmierzyć czasu. Można jednak w nim podróżować po krzywiznach – twierdzi naukowiec z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej (Kanada). To prawda, na razie jest to tylko wstęp teoretyczny. Do stworzenia wehikułu czasu rzeczywistego nie potrzeba żadnych materiałów.

Ale mogą cofnąć się w przeszłość cząstki kwantowe, z biegiem czasu dokładniej wpływają na inne cząstki. Teorię tę potwierdzili w 2017 roku naukowcy z Chapman University (USA) i Perimeter Institute for Theoretical Physics (Kanada). Ich badania teoretyczne doprowadziły do ​​interesującego wniosku: albo zjawiska fizyczne mogą rozprzestrzeniać się w przeszłość, albo nauka natrafiła na nieuchwytny sposób interakcji cząstek.

Dokładnie dwie warstwy grafenu mogą zatrzymać kulę

Ciemna energia nie istnieje. Ale to nie jest dokładnie

Debata na temat ciemnej energii – hipotetycznej stałej wyjaśniającej ekspansję Wszechświata – nie ustała od początku tysiąclecia. W tym roku fizycy doszli do wniosku, że ciemna energia w ogóle nie istnieje.

Naukowcy z Uniwersytetu w Budapeszcie i ich koledzy z USA twierdzą, że błąd leży w zrozumieniu struktury Wszechświata. Zwolennicy koncepcji ciemnej energii zakładali, że materia ma jednolitą gęstość, ale tak nie jest. Model komputerowy pokazał, że Wszechświat składa się z bąbelków, co usuwa sprzeczności. Ciemna energia nie jest już potrzebna do wyjaśnienia niewyjaśnionych zjawisk.

Jednak zbudowany na superkomputerze na Uniwersytecie w Durham (Wielka Brytania) doprowadził astrofizyków do dokładnie przeciwnych wniosków. Oraz dane z magnetycznego spektrometru alfa z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ciemna energia wciąż istnieje. Niezależnie stwierdziły to dwie grupy badaczy: z Niemiec i Chin.

A co najważniejsze, XENON1T, najczulszy na świecie detektor ciemnej materii, dał to pierwsze. To prawda, że ​​​​nie ma jeszcze pozytywnych wyników. Naukowcy cieszą się jednak, że system w ogóle działa i wykazuje minimalne błędy.

Naukowcy nie rozumieją już, jak działa sztuczna inteligencja

Technologie

Grawitacja jest kluczem do innych wymiarów

Fizycy od dawna marzyli o zbudowaniu teorii wszystkiego – systemu, który kompleksowo opisywałby rzeczywistość. Nie pozwala na to jedna z czterech podstawowych interakcji - grawitacja. Cząsteczki, które mogłyby przenosić oddziaływanie grawitacyjne, niewykryty. Oznacza to, że zgodnie z prawami mechaniki kwantowej nie ma fal.

Genialne rozwiązanie problemu przez naukowców z Instytutu Maxa Plancka. Ich zdaniem pole grawitacyjne powstaje dokładnie w momencie, gdy fala kwantowa staje się cząstką.

Kolejną przeszkodą w konstruowaniu teorii wszystkiego jest brak działania odwrotnego do siły przyciągania, czynnik ten narusza również symetrię formuł idealnych. Jednak naukowcy z Washington State University w kwietniu 2017 roku odkryli substancję, która zachowuje się tak, jakby miała ujemną masę. Efekt osiągano już wcześniej, ale wynik nigdy nie był tak precyzyjny i zdecydowany.

Zainteresowanie badaniem grawitacji zwiększa teoria, że ​​na grawitację wpływają inne wymiary. Fizycy z Instytutu Maxa Plancka (Niemcy) korzystając z najnowocześniejszych detektorów fal grawitacyjnych, w ciągu roku potwierdzają lub obalają istnienie innych pomiarów. Pod koniec 2018 roku lub najpóźniej – na początku 2019 roku.

„Bitcoin zawiódł jako waluta”

Technologie

Mechanika kwantowa jest skazana na porażkę

Łatwo zauważyć, że większość odkryć współczesnej fizyki wiąże się z badaniem mechaniki kwantowej. Jednak naukowcy twierdzą, że teoria kwantowa jest nowoczesna forma nie potrwa długo. A kluczem do zrozumienia świata będzie nowa matematyka.

W świetle takich wypowiedzi nie jest jasne, jak odebrać wiadomość, że eksperymentatorzy z Instytutu Nielsa Bohra po raz pierwszy w historii nauki sprawili, że kubity obracały się w przeciwnym kierunku. Albo że druga zasada termodynamiki w pewnych okolicznościach w świecie kwantowym, jak twierdzą fizycy z MIPT. Być może należy to wszystko traktować jako potwierdzenie obowiązującej teorii. Być może – jako krok w kierunku nowej fizyki, która jeszcze dokładniej opisze rzeczywistość.

Tymczasem naukowcy nadal poszukują zjawisk, które pogodzą światy Einsteina i Newtona. Być może pomoże w tym nowa forma materii. Swoją drogą, okazał się to kondensat, chociaż do tej pory teoretycy sporo spierali się na temat jego natury.

MOSKWA, 20 maja- Wiadomości RIA. Profesor fizyki w Instytucie Nielsa Bohra w Kopenhadze, jeden z pionierów teleportacji kwantowej, Eugene Polzik wyjaśnił RIA Novosti, gdzie przebiega granica między światem „prawdziwym” i „kwantowym”, dlaczego nie da się teleportować człowieka i w jaki sposób udało mu się stworzyć materię o „masie ujemnej”.

Pięć lat temu jego zespół po raz pierwszy przeprowadził eksperyment polegający na teleportacji nie pojedynczego atomu czy cząstki światła, ale obiektu makroskopowego.

Niedawno stał na czele międzynarodowej rady doradczej Rosyjskiego Centrum Kwantowego (RCC), zastępując Michaiła Łukina, twórcę jednego z największych komputerów kwantowych na świecie i światowego lidera w dziedzinie obliczeń kwantowych. Według profesora Polzika skupi się on na rozwoju i wykorzystaniu potencjału intelektualnego młodych rosyjskich naukowców oraz wzmocnieniu międzynarodowego udziału w pracach RCC.

— Eugene, czy ludzkość będzie kiedykolwiek w stanie teleportować coś więcej niż pojedyncze cząstki, zbiór atomów lub inne makroskopowe obiekty?

„Nie masz pojęcia, jak często zadawano mi to pytanie. Dziękuję, że nie zapytałeś mnie, czy można teleportować osobę”. Mówiąc bardzo ogólnie, sytuacja wygląda następująco.

Wszechświat jest gigantycznym obiektem, „splątanym” na poziomie kwantowym. Problem w tym, że nie jesteśmy w stanie „zobaczyć” wszystkich stopni swobody tego obiektu. Jeśli weźmiemy duży obiekt w takim układzie i spróbujemy mu się przyjrzeć, wówczas interakcje tego obiektu z innymi częściami świata spowodują tak zwany „stan mieszany”, w którym nie ma splątania.

W świecie kwantowym obowiązuje tak zwana zasada monogamii. Wyraża się to w tym, że jeśli mamy dwa idealnie splątane obiekty, to oba nie mogą mieć tak silnych „niewidzialnych połączeń” z żadnymi innymi obiektami w otaczającym nas świecie, jak między sobą.

Wracając do kwestii teleportacji kwantowej oznacza to, że w zasadzie nic nie stoi na przeszkodzie, abyśmy splątali i teleportowali obiekt nawet wielkości całego Wszechświata, jednak w praktyce utrudni to fakt, że nie widzimy wszystkich tych połączeń jednocześnie . Dlatego też, gdy dyrygujemy, musimy odizolować makroobiekty od reszty świata podobne eksperymenty i pozwalaj im na interakcję tylko z „potrzebnymi” obiektami.

Na przykład w naszych eksperymentach udało nam się to zrobić dla chmury zawierającej bilion atomów, ponieważ znajdowały się one w próżni i trzymane w specjalnej pułapce izolującej je od świata zewnętrznego. Nawiasem mówiąc, kamery te zostały opracowane w Rosji - w laboratorium Michaiła Balabasa na Uniwersytecie Państwowym w Petersburgu.

Później przeszliśmy do eksperymentów na większych obiektach, które można zobaczyć gołym okiem. A teraz prowadzimy eksperyment z teleportacją drgań powstających w cienkich membranach wykonanych z materiałów dielektrycznych o wymiarach milimetr po milimetrze.

Teraz natomiast osobiście bardziej interesują mnie inne obszary Fizyka kwantowa, w którym, jak mi się wydaje, w najbliższej przyszłości nastąpią prawdziwe przełomy. Z pewnością zaskoczą każdego.

- Gdzie dokładnie?

„Wszyscy dobrze wiemy, że mechanika kwantowa nie pozwala nam poznać wszystkiego, co dzieje się w otaczającym nas świecie. Dzięki zasadzie nieoznaczoności Heisenberga nie możemy jednocześnie mierzyć wszystkich właściwości obiektów w maksymalnym możliwym stopniu wysoka celność. I w w tym przypadku teleportacja staje się narzędziem pozwalającym ominąć to ograniczenie poprzez przesłanie nie częściowej informacji o stanie obiektu, ale całego obiektu.

Te same prawa świata kwantowego uniemożliwiają nam dokładny pomiar trajektorii atomów, elektronów i innych cząstek, ponieważ możemy dowiedzieć się albo dokładną prędkość ich ruchu, albo ich położenie. W praktyce oznacza to, że dokładność wszelkiego rodzaju czujników ciśnienia, ruchu i przyspieszenia jest ściśle ograniczona przez mechanikę kwantową.

Niedawno zdaliśmy sobie sprawę, że nie zawsze tak jest: wszystko zależy od tego, co rozumiemy pod pojęciami „prędkość” i „pozycja”. Przykładowo, jeśli podczas takich pomiarów nie zastosujemy klasycznych układów współrzędnych, lecz ich kwantowe odpowiedniki, to problemy te znikną.

Inaczej mówiąc, w klasyczny system staramy się określić położenie konkretnej cząstki względem, z grubsza mówiąc, stołu, krzesła lub innego punktu odniesienia. W kwantowym układzie współrzędnych zero będzie kolejnym obiektem kwantowym, z którym oddziałuje interesujący nas układ.

Okazało się, że mechanika kwantowa umożliwia pomiar obu parametrów – prędkości ruchu i trajektorii – z nieograniczoną dużą dokładnością dla określonej kombinacji właściwości punktu odniesienia. Co to za kombinacja? Chmura atomów służąca za zero kwantowego układu współrzędnych musi mieć efektywną masę ujemną.

W rzeczywistości atomy te nie mają oczywiście „problemu z wagą”, ale zachowują się tak, jakby miały masę ujemną, gdyż są położone w specjalny sposób względem siebie i znajdują się w specjalnym polu magnetycznym . W naszym przypadku prowadzi to do tego, że przyspieszenie cząstki zmniejsza, a nie zwiększa jej energię, co jest absurdem z punktu widzenia klasycznej fizyki jądrowej.

Pomaga nam to wyeliminować przypadkowe zmiany położenia cząstek lub prędkości, które występują, gdy mierzymy ich właściwości za pomocą laserów lub innych źródeł fotonów. Jeśli na drodze tej wiązki umieścimy chmurę atomów o „masie ujemnej”, to najpierw będzie ona z nimi oddziaływać, a następnie przeleci przez badany obiekt, te przypadkowe zakłócenia znoszą się wzajemnie i będziemy mogli zmierzyć wszystkie parametry z nieograniczoną precyzją.

Wszystko to jest dalekie od teorii - kilka miesięcy temu testowaliśmy już te pomysły eksperymentalnie i opublikowaliśmy wyniki w czasopiśmie Nature.

- Czy są jakieś praktyczne zastosowania ten?

— Mówiłem już rok temu w Moskwie, że podobną zasadę „usuwania” niepewności kwantowej można zastosować do poprawy dokładności LIGO i innych obserwatoriów grawitacyjnych.

Wtedy był to tylko pomysł, ale teraz zaczął nabierać konkretnych kształtów. Nad jego wdrożeniem pracujemy wspólnie z jednym z pionierów pomiarów kwantowych i uczestnikiem projektu LIGO, profesorem Faridem Khalili z Rosyjskiego Centrum Kosmicznego i Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego.

Oczywiście nie ma jeszcze mowy o zamontowaniu takiego układu na samej czujce – jest to proces bardzo skomplikowany i długotrwały, a samo LIGO ma plany, w które po prostu nie możemy się wczuć. Z drugiej strony są już zainteresowani naszymi pomysłami i są gotowi nas dalej słuchać.

W każdym razie najpierw musimy stworzyć działający prototyp takiej instalacji, który pokaże, że naprawdę możemy przekroczyć granicę dokładności pomiaru, jaką narzuca zasada nieoznaczoności Heisenberga i inne prawa świata kwantowego.

Pierwsze tego typu eksperymenty będziemy prowadzić na dziesięciometrowym interferometrze w Hanowerze, mniejszej kopii LIGO. Montujemy teraz wszystkie niezbędne komponenty tego systemu, w tym stojak, źródła światła i chmurę atomów. Jeśli nam się to uda, jestem pewien, że nasi amerykańscy koledzy nas wysłuchają – nie ma innego sposobu na obejście granicy kwantowej.

— Czy znajdą się zwolennicy determinizmu teorie kwantowe którzy wierzą, że w świecie kwantowym nie ma przypadków, uważają takie eksperymenty za dowód słuszności swoich pomysłów?

„Szczerze mówiąc, nie wiem, co o tym pomyślą”. W przyszłym roku zorganizujemy w Kopenhadze konferencję poświęconą pograniczem między klasyką a Fizyka kwantowa i podobne zagadnienia filozoficzne i mogą ją odwiedzać, jeśli chcą przedstawić swoje poglądy na ten problem.

Ja sam trzymam się klasycznej kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej i zdaję sobie sprawę, że funkcje falowe nie są ograniczone pod względem wielkości. Na razie nie widzimy przesłanek, aby jej zapisy były gdziekolwiek łamane lub odbiegały od praktyki.

Za ostatnie lata Fizycy przeprowadzili niezliczone testy nierówności Bella i paradoksu Einsteina-Podolskiego-Rosena, które całkowicie wykluczają możliwość kontrolowania zachowania obiektów na poziomie kwantowym przez zmienne ukryte lub inne czynniki wykraczające poza zakres klasycznej teorii kwantowej.

Na przykład kilka miesięcy temu miał miejsce inny eksperyment, który zamknął wszystkie możliwe „dziury” w równaniach Bella stosowanych przez zwolenników teorii ukrytych zmiennych. Jedyne, co możemy zrobić, to – parafrazując Nielsa Bohra i Richarda Feynmana – „zamknąć się i eksperymentować”: wydaje mi się, że powinniśmy zadawać sobie tylko te pytania, na które można odpowiedzieć poprzez eksperymenty.

— Jeśli wrócimy do teleportacji kwantowej- biorąc pod uwagę problemy, które opisałeś: czy znajdzie zastosowanie w komputery kwantowe, satelity komunikacyjne i inne systemy?

- Jestem pewien, że technologie kwantowe będą w coraz większym stopniu przenikać do systemów komunikacyjnych i dość szybko wejdą do naszego życie codzienne. Nie jest jeszcze jasne, jak dokładnie - na przykład informacje można przesyłać zarówno za pomocą teleportacji, jak i zwykłych linii światłowodowych za pomocą kwantowych systemów dystrybucji klucza.

Z kolei pamięć kwantowa, jak sądzę, również za jakiś czas stanie się rzeczywistością. Konieczne będzie co najmniej utworzenie wzmacniaczy sygnałów i systemów kwantowych. Z drugiej strony, jak i kiedy to wszystko zostanie wdrożone, nadal trudno przewidzieć.

Prędzej czy później teleportacja kwantowa nie stanie się egzotyką, ale zwykłą rzeczą, z której może korzystać każdy człowiek. Oczywiście jest mało prawdopodobne, że zobaczymy ten proces, ale wyniki jego pracy, w tym bezpieczne sieci danych i systemy satelitarne Połączenia będą odgrywać ogromną rolę w naszym życiu.

— Jak daleko technologie kwantowe przenikną do innych dziedzin nauki i życia, niezwiązanych z informatyką i fizyką?

- Ten dobre pytanie, na co jeszcze trudniej jest odpowiedzieć. Kiedy pojawiły się pierwsze tranzystory, wielu naukowców wierzyło, że znajdą one zastosowanie jedynie w aparatach słuchowych. Tak właśnie się stało, choć obecnie w ten sposób wykorzystuje się jedynie bardzo niewielką część urządzeń półprzewodnikowych.

Wydaje mi się jednak, że rzeczywiście nastąpi przełom kwantowy, ale nie wszędzie. Na przykład wszelkie gadżety i urządzenia, z którymi wchodzi w interakcję środowisko i w jakiś sposób pomiar jego właściwości nieuchronnie osiągnie granicę kwantową, o której już mówiliśmy. A nasze technologie pomogą im ominąć ten limit lub przynajmniej zminimalizować zakłócenia.

Co więcej, rozwiązaliśmy już jeden z tych problemów, stosując to samo podejście „masy ujemnej”, udoskonalając kwantowe czujniki pola magnetycznego. Urządzenia tego typu mogą znaleźć bardzo specyficzne zastosowania biomedyczne – można za ich pomocą monitorować pracę serca i mózgu, oceniać ryzyko zawału serca i innych problemów.

Moi koledzy z RCC robią coś podobnego. Teraz wspólnie dyskutujemy o tym, co udało nam się osiągnąć, próbując połączyć nasze podejścia i uzyskać coś ciekawszego.