В квантовата механика телепортацията на 500 км не е проблем

В квантовата механика телепортацията на 500 км не е проблем

Мнениеот west003 » Пет Дек 31, 2021 11:38 am

Най-цитираният физик в света проф. Джон Елис пред сп. "Космос":
Не изключвам да може да се пренася информация за състояние, включително за вирус, при хора дори малка грешка може да коства живот

Изображение

Дали първичните черни дупки са в основата на тъмната материя? Това е една от темите, която често привлича вниманието на проф. Джон Елис, с когото се срещаме в ЦЕРН. В предишния брой публикувахме първата част от интервюто с него, в което той обяснява подробно

ТЕОРИЯТА СИ ЗА ТЪМНАТА МАТЕРИЯ,

за феноменологичните аспекти на физиката на елементарните частици и връзките им с астрофизиката, космологията и квантовата гравитация, за интерпретирането на резултатите от търсенето на нови частици, за Хигс бозона, за новата физика.

Този път започваме разговора за черните дупки, които според много учени са свързани с тъмната материя. Разговорът е още по-актуален, защото тези дни с големия телескоп на Европейската южна обсерватория астрономите разкриха най-близката двойка супермасивни черни дупки до Земята. Изчисленията показват, че след около 250 млн. години двата обекта ще се сблъскат и ще се слеят в една наистина гигантска черна дупка.

Двойката „чудовища“ е разположена в галактиката NGC 7727 в съзвездието Водолей и е на около 89 милиона светлинни години от Земята. За някои това може би изглежда далече, но
РАЗСТОЯНИЕТО Е В ПЪТИ ПО-КРАТКО
от досегашните данни за 470 милиона светлинни години.
Установено е, че по-голямата черна дупка има маса, която е 154 милиона пъти по-голяма от тази на Слънцето, а другата е по-голяма от него 6,3 милиона пъти.
Двете дупки са на разстояние от 1600 светлинни години. До какви катаклизми би довело сливането им, никой не се наема да прогнозира. Според учените сигурното е, че може би именно този процес на сливане формира свръхмасивните черни дупки.

Според теорията на Стивън Хокинг непосредствено след Големия взрив енергията е била толкова мощна, а материята така плътна, че флуктуациите в плътността в „първичната супа“ се трансформират в черни дупки с различни размери. Някои са свръхмасивни, други са миниатюрни като атоми. Именно затова някои учени предполагат, че точно тези първични черни дупки могат да съставляват тъмната материя във Вселената – една от големите загадки, по които Джон Елис работи. Това обаче не пречи на Стивън Хокинг да предположи, че първичните черни дупки все още обикалят из Космоса и че те могат да помогнат да се установи каква е природата на тъмната материя. За съжаление, тя е невидима и учените я разпознават единствено когато засекат необичайно бързо движение на звездите около техните галактики. Точно този невидим компонент със странна гравитация е наречен тъмна материя. Доскоро се смяташе, че тъмната материя се състои от слабо взаимодействащи си масивни частици (WIMPS), но учените все още не са открили такива. Заедно с това циркулира паралелна теория, че първичните черни дупки може да са част от тъмната материя на Вселената – нещо, което стана особено актуално след откриването на гравитационните вълни през 2016 г.

Именно затова въпросът към проф. Джон Елис е какво всъщност представляват черните дупки: „От гледна точка на Теорията на относителността – да, ние ги разбираме. (Това е част от време-пространството, където гравитацията е толкова силна, че нито частици, нито електромагнитната радиация или светлината могат да „избягат“ – бел. ред.). Класическото описание е известно, но проблемът идва от квантовата механика – където флуктуациите са навсякъде - в материята, в атомите. Имаме принципни флуктуации във времето и пространството, несигурност по принцип - несигурна енергия, несигурно време – за ограничен период от време енергията флуктуира. Време-пространството флуктуира.

Може би хората не разбират квантовата механика и черните дупки, но не мисля, че Стивън Хокинг или някой друг е успял да проучи въпроса за квантовата механика и черните дупки. За мен струнната теория е най-добрият шанс да комбинираме квантовата механика и Теорията на относителността, но все още не разбираме напълно Струнната теория. Ще видим.“

Тази теория се опитва да обясни всички сили в природата и елементарните частици с други градивни елементи – едноизмерни струни. Тя решава проблемите, свързани с квантовата механика, защото елементарните частици се разглеждат като точкови, и на нея се разчита да унифицира известните до момента сили – гравитационна, електромагнитна, силно и слабо ядрено взаимодействие.

Според тази теория съществуват 10 или 11 измерения в пространство-времето за разлика от сегашните 4 – 3 пространствени и една за времето.
Теорията предполага, че струните трептят със специфични резонансни честоти и всяка частица се възприема като трептящ обект, а не като точка. Тя може да трепти в различни режими, като всеки режим се свързва с определена елементарна частица. Струните могат да се делят, да се сливат – както едни частици поглъщат други, за да излъчат трети частици.

На въпрос как се свързват суперсиметрията и Струнната теория, Елис казва: „Има два различни типа частици – частици като електрони, фермиони, които са антисоциални (не взаимодействат с останалите – бел. ред.). От друга страна, има бозони, фотони – които са екстремно социални. Тези свойства определят бозонът, фотонът да са в едно състояние, а антисоциалните електрони, които предотвратяват колапс на атомите – в друго. Тези разлики между фермиони, бозони, между частиците на материята, частиците на взаимодействията са много фундаментални. Суперсиметрията е теорията, която обединява фермиони, бозони, материя и взаимодействия. Теоретично е невероятно атрактивна, много е красива, въпросът е в употребата й. Преди 40 години хората осъзнават, че суперсиметрията може да помогне да се разбере степента на масите на частиците, които те получават от Хигс бозона, но не обяснява колко големи са тези маси. Степента на тези маси изглежда много нестабилна, защото те са много по-големи…

нещо не разбираме

В суперсиметрията може да контролираме по-добре в теоретичен план какви са масите, тя ни помага потенциално да разберем защо масите са такива, а не други, затова аз съм заинтересован от тази теория. Харесвам я, защото тя осигури и кандидат-частица за тъмната материя - светлинната суперсиметрична частица, очаква се тя да е стабилна. Суперсиметрията е черта (feature) на Струнната теория, въпреки че тя не казва колко тежки могат да са суперсиметричните частици“.

Разговорът по естествен начин стига до въпроса дали скоро ще се докоснем до петата сила, която ще ни приближи към новата физика. Първата крачка по този въпрос отново бе направена в ЦЕРН с Красивия експеримент LHCb, където бе открита частица, която сериозно се отклонява от Стандартния модел, но разбира се, предстоят още много изследвания, макар че неотдавна учените отпразнуваха 600-ата научна публикация по този въпрос – всяка една с подробни проучвания и прегледана от научен комитет.
Известно е, че „красивите“ кварки се разпадат на електрони и техните доста по-тежки „братовчеди“ - мюоните, с различни скорости. Това изненада физиците, защото според Стандартния модел мюонът е въглероден двойник на електрона и те би трябвало да са идентични във всяко отношение – разликата е, че мюонът е 200 пъти по-тежък. Тоест всички сили трябва да привличат електрони и мюони с еднаква сила – когато

"красивият" кварк

се разпадне на електрони или мюони чрез слабата сила, той трябва да прави това с еднаква честота. Вместо това се оказа, че разпадането на мюона се случва около 85% в сравнение с разпада на електрона. Ако резултатът е правилен, единственият начин да се обясни подобен ефект би бил, ако някаква нова сила на природата, която привлича електрони и мюони по различен начин, пречи на разпадането на кварките за красота.
„Красивият експеримент, ако това се потвърди, ще се окаже, че е извън модела, което е много вълнуващо – казва Елис. - Може би има допълнителна сила, асоциирана с допълнителен бозон - не лек, а тежък, което е различно от електрони и мюони. В допълнение има несъгласия със Стандартния модел, но не знаем със сигурност къде тези отклонения са реални. Трябва да сме внимателни, предстои сериозна работа.

Друга възможност е лептокваркът – той променя лептоните, тази частица никога не е наблюдавана, тя се появява в Grand Unified Theory, където те са екстремно тежки, но това не обяснява експеримента LHCb, където тя е относително лека. Друга интересна черта е, че ако експериментът е правилен, сме открили нова сила.“ По този въпрос ще очакваме новини от

експеримента AIDA в ЦЕРН.

На въпрос как си обяснява необяснимите неща в квантовата физика, Елис казва: „Аз не съм философ учен. Поведението на частиците - в контекста на черните дупки в класическото описание на физиката не знаем толкова за квантовата механика, но знаем за някои комбинации, за някои преходи вътре в атомите и класическите черни дупки. Ние не разбираме как тези квантови преходи се измерват; някои казват, че причината е новата физика, която трябва да примири квантовата механика и класическата физика.

Разбирам квантовата механика, разбирам класическата физика, но не разбирам връзката между тях. Аз не съм философ, аз обичам експериментите, защото те хвърлят светлина върху преходите между двете. Някои от тях не показват нарушения в законите на квантовата механика и спирам да работя по тях, докато нямам по-добра идея“.
На въпрос какво мисли за телепортацията и трансфера на състояния между квантови частици, Елис казва: „Това не е проблем, дори разстояние от 500 км. В квантовата механика могат да се телепортират състояния на фотон на много големи разстояния, но при човек дори малка грешка може да коства живот. Телепортацията на човешки същества е извън обсъждане. Може да телепортирате микроскопски обект, може би по-голям от частица - не го изключвам, включително вирус. Може да се телепортира информация за вируса, може би – но това не ми е интересно“.

Но ако все пак ние сме електромагнитни същества, не можем ли да телепортираме нашите мисли чрез електромагнитни частици, вълни? „Възможно е, може би ще стане скоро да пренасяме мисли от едно човешко същество до друго. Не съм експерт. Предпочитам да съм в тема, с която съм запознат. Но да, знам за експерименти, в които измерват на някакво ниво мисли на човек чрез електромагнитни измервания и те може да се пренесат електромагнитно.“

Източник: 168chasa.bg
west003
 
Мнения: 2358
Регистриран на: Пет Дек 17, 2010 1:30 pm

Назад към Наука

Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 3 госта

cron