Fyysikot ovat osoittaneet joidenkin kvanttijärjestelmien tehokkaan klassisen simuloinnin mahdottomaksi. Fyysikot ovat osoittaneet kvanttiavaruus-aikakiteiden olemassaolon mahdottomuuden Fyysikot ovat osoittaneet matriisin olemassaolon mahdottomuuden

Hongkongilaiset tutkijat ovat kumonneet mahdollisuuden matkustaa aikamatkalla optisilla menetelmillä. Silti on edelleen olemassa hypoteettinen mahdollisuus luoda aikakone käyttämällä supergravitaatioalueita, kuten mustien aukkojen tai "madonreiät".

Yksi hypoteettinen tapa matkustaa ajassa on matkustaa valonnopeudella tai sitä nopeammin. Huolimatta yhdestä Einsteinin suhteellisuusteorian peruslausekkeesta, joka on mahdottomuus saavuttaa valon nopeutta suurempia nopeuksia, tiedeyhteisössä on viimeisen kymmenen vuoden aikana syntynyt keskustelua, jonka ydin on, että yksittäiset fotonit voivat olla "superluminaalinen".

Tällaisten fotonien olemassaolon todistaminen merkitsisi teoreettista mahdollisuutta ajassa matkustamiseen, koska nämä fotonit rikkoisivat kausaalisuuden periaatetta.

Tämä periaate klassisessa fysiikassa tarkoittaa seuraavaa: mikä tahansa tapahtuma, joka tapahtui hetkellä t 1, voi vaikuttaa tapahtumaan, joka tapahtui hetkellä t 2, vain jos t 1 on pienempi kuin t 2 . Suhteellisuusteoriassa tämä periaate on muotoiltu samalla tavalla, siihen lisätään vain relativistisiin vaikutuksiin liittyvät ehdot, minkä vuoksi aika riippuu valitusta viitekehyksestä.

Syy keskustelun jatkamiseen "superluminaalisten" fotonien olemassaolosta ilmestyi tammikuussa 2010. Sitten amerikkalaisten tutkijoiden artikkeli julkaistiin Optic Express -lehdessä, jonka Gazeta.Ru:n tiedeosasto kuvaili. Kokeessaan tutkijat kuljettivat fotoneja läpi erilaisia ​​materiaaleja.

Vuorotellen korkean ja matalan taitekertoimen kerroksia tutkijat havaitsivat, että yksittäiset fotonit kulkivat 2,5 mikronia paksun levyn läpi superluminaalisilla nopeuksilla.

Teoksen tekijät yrittivät selittää tätä ilmiötä valon korpuskulaarisen aaltoluonteen näkökulmasta (valohan on samanaikaisesti sekä aalto että hiukkasfotonien virta) suhteellisuusteoriaa loukkaamatta väittäen. että havaittu nopeus on jonkinlainen illuusio. Kokeessa valo sekä aloittaa että lopettaa matkansa fotonina. Kun yksi näistä fotoneista ylittää materiaalikerrosten välisen rajan, jokaiselle pinnalle se luo aallon - optisen esiaste-esiasteen (selvyyden vuoksi voit verrata optista esiastetta ilma-aaltoon, joka esiintyy liikkuvan junan edessä). Nämä aallot ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa luoden interferenssikuvion: toisin sanoen aaltojen intensiteetit jakautuvat uudelleen, mikä luo kuvion selkeästä maksimista ja minimistä, aivan kuten valtamereen muodostuu vuorovesikerros vastaantulevien aaltojen kanssa - veden nousu. Tietyssä H- ja L-kerrosten järjestelyssä aaltojen interferenssi aiheuttaa osan fotoneista "varhaisen saapumisen". Mutta muut fotonit päinvastoin saapuvat huomattavasti tavallista myöhemmin, koska kuvassa näkyy häiriöminimiä. Nopeuden havaitsemiseksi oikein sinun on rekisteröitävä kaikki kerrosten läpi kulkevat fotonit, jolloin keskiarvo antaa tavanomaisen valonnopeuden.

Tämän selityksen vahvistamiseksi oli tarpeen tehdä havaintoja yhdestä fotonista ja sen optisesta esiasteesta.

Vastaavan kokeen perusti tiedemiesryhmä, jota johti professori Du Chengwang Hongkongin tiede- ja teknologiayliopistosta (HKUST).

Kokeessaan tutkijat loivat fotoneiparin, jonka jälkeen yksi niistä lähetettiin alhaisiin lämpötiloihin jäähdytettyyn rubidiumatomeista koostuvaan väliaineeseen. Luomalla sähkömagneettisesti indusoidun läpinäkyvyyden vaikutuksen (jossa säteilyä absorboiva väliaine muuttuu läpinäkyväksi, kun siihen kohdistetaan sopiva kenttä), Du ja kollegat mittasivat onnistuneesti sekä itse fotonin että sen optisen esiasteen nopeudet. "Tuloksemme osoittavat, että syy-seurausperiaate pätee yksittäisille fotoneille", tiivistelmä sanoo. Physical Review Lettersissa julkaistu artikkeli.

Näin ollen tämä työ lopetti tieteellisen keskustelun siitä, voiko olla olemassa erillisiä "superluminaalisia" fotoneja.

Lisäksi Hongkongin tutkijoiden kokeilu on tärkeä kvanttioptiikan kehittämisen, kvanttisiirtymien mekanismin ja yleisesti ottaen joidenkin fysiikan periaatteiden paremman ymmärtämisen kannalta.

No, ihmisten, jotka haaveilevat matkustamisesta ajassa taaksepäin, ei pitäisi vaipua epätoivoon.

Yksittäisten fotonien syy-seurausperiaatteen rikkominen ei ollut ainoa hypoteettinen mahdollisuus aikakoneen luomiseen.

Haastattelussa Toronton tähti Du Chengwang sanoi:

"Fotoneihin tai optisiin menetelmiin perustuva aikamatkailu ei ole mahdollista, mutta emme voi sulkea pois muita mahdollisuuksia, kuten mustia aukkoja tai "madonreiät".

Yksi hypoteettinen tapa matkustaa ajassa on matkustaa valonnopeudella tai sitä nopeammin. Huolimatta yhdestä Einsteinin suhteellisuusteorian perustavanlaatuisesta väittämästä, joka on mahdottomuus saavuttaa valonnopeutta suurempia nopeuksia, viimeisten kymmenen vuoden aikana tiedeyhteisössä on käyty keskustelua, jonka ydin on, että yksittäiset fotonit voivat olla "superluminaalinen".

Tällaisten fotonien olemassaolon todistaminen merkitsisi teoreettista mahdollisuutta ajassa matkustamiseen, koska nämä fotonit rikkoisivat kausaalisuuden periaatetta.

Tämä periaate klassisessa fysiikassa tarkoittaa seuraavaa: mikä tahansa tapahtuma, joka tapahtui hetkellä t 1, voi vaikuttaa tapahtumaan, joka tapahtui hetkellä t 2, vain jos t 1 on pienempi kuin t 2 . Suhteellisuusteoriassa tämä periaate on muotoiltu samalla tavalla, siihen lisätään vain relativistisiin vaikutuksiin liittyvät ehdot, minkä vuoksi aika riippuu valitusta viitekehyksestä.

Syy keskustelun jatkamiseen "superluminaalisten" fotonien olemassaolosta ilmestyi tammikuussa 2010. Sitten amerikkalaisten tutkijoiden artikkeli julkaistiin Optic Express -lehdessä, jonka Gazeta.Ru:n tiedeosasto kuvaili. Kokeessaan tutkijat kuljettivat fotoneja läpi erilaisia ​​materiaaleja.

Vuorotellen korkean ja matalan taitekertoimen kerroksia tutkijat havaitsivat, että yksittäiset fotonit kulkivat 2,5 mikronia paksun levyn läpi superluminaalisilla nopeuksilla.

Teoksen tekijät yrittivät selittää tätä ilmiötä valon korpuskulaarisen aaltoluonteen näkökulmasta (valohan on samanaikaisesti sekä aalto että hiukkasfotonien virta) suhteellisuusteoriaa loukkaamatta väittäen. että havaittu nopeus on jonkinlainen illuusio. Kokeessa valo sekä aloittaa että lopettaa matkansa fotonina. Kun yksi näistä fotoneista ylittää materiaalikerrosten välisen rajan, se luo jokaiselle pinnalle aallon - optisen esiaste-esiaste (selvyyden vuoksi voit verrata optista esiastetta ilma-aaltoon, joka esiintyy liikkuvan junan edessä). Nämä aallot ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa luoden interferenssikuvion: toisin sanoen aaltojen intensiteetit jakautuvat uudelleen, mikä luo kuvion selkeästä maksimista ja minimistä, aivan kuten valtamereen muodostuu vuorovesikerros vastaantulevien aaltojen kanssa - veden nousu. Tietyssä H- ja L-kerrosten järjestelyssä aaltojen interferenssi aiheuttaa osan fotoneista "varhaisen saapumisen". Mutta muut fotonit päinvastoin saapuvat huomattavasti tavallista myöhemmin, koska kuvassa näkyy häiriöminimiä. Nopeuden havaitsemiseksi oikein sinun on rekisteröitävä kaikki kerrosten läpi kulkevat fotonit, jolloin keskiarvo antaa tavanomaisen valonnopeuden.

Tämän selityksen vahvistamiseksi oli tarpeen tehdä havaintoja yhdestä fotonista ja sen optisesta esiasteesta.

Vastaavan kokeen perusti tiedemiesryhmä, jota johti professori Du Chengwang Hongkongin tiede- ja teknologiayliopistosta (HKUST).

Kokeessaan tutkijat loivat fotoneiparin, jonka jälkeen yksi niistä lähetettiin alhaisiin lämpötiloihin jäähdytettyyn rubidiumatomeista koostuvaan väliaineeseen. Luomalla sähkömagneettisesti indusoidun läpinäkyvyysefektin (jossa säteilyä absorboiva väliaine muuttuu läpinäkyväksi, kun siihen kohdistetaan sopiva kenttä), Du ja kollegat ovat onnistuneet mittaamaan sekä itse fotonin että sen optisen esiasteen nopeudet. ”Tuloksemme osoittavat, että kausaalisuuden periaate täyttyy yksittäisille fotoneille”, tiivistelmä sanoo. Physical Review Lettersissa julkaistu artikkeli.

Näin ollen tämä työ lopetti tieteellisen keskustelun siitä, voiko olla olemassa erillisiä "superluminaalisia" fotoneja.

Lisäksi Hongkongin tutkijoiden kokeilu on tärkeä kvanttioptiikan kehittämisen, kvanttisiirtymien mekanismin ja yleisesti ottaen joidenkin fysiikan periaatteiden paremman ymmärtämisen kannalta.

No, ihmisten, jotka haaveilevat matkustamisesta ajassa taaksepäin, ei pitäisi vaipua epätoivoon.

Yksittäisten fotonien syy-seurausperiaatteen rikkominen ei ollut ainoa hypoteettinen mahdollisuus aikakoneen luomiseen.

Haastattelussa Toronton tähti Du Chengwang sanoi:

"Fotoneihin tai optisiin menetelmiin perustuva aikamatkailu ei ole mahdollista, mutta emme voi sulkea pois muita mahdollisuuksia, kuten mustia aukkoja tai "madonreiät".

Kun Tesla ja SpaceX:n perustaja Elon Musk nousivat meteliin Code Code 2016:n aikana ja julistivat suurella todennäköisyydellä, että ihmiskunta on olemassa keinotekoisessa virtuaalisessa universumissa, yleisö reagoi erittäin voimakkaasti. Matrixin fanit olivat iloisia, kun taas toiset olivat kauhuissaan. Valitettavasti uusi tutkimus on osoittanut, ettei ole olemassa supertietokonetta, joka tukee miljoonien ihmisten olemassaoloa todellisuuden simulaatiossa, eikä sitä voi ollakaan. Kyse ei ole filosofiasta tai erityisestä tavasta tarkastella elämää - vain paljaat tosiasiat.

Onko Matrix valhe?

Oxfordin yliopiston teoreettisten fyysikkojen tuore tutkimus, joka julkaistiin lehdessä Tieteelliset edistysaskeleet viime viikolla vahvisti vihdoin, että elämä ja todellisuus eivät ole tietokonesimulaatioiden tuotteita. Zohar Ringelin ja Dmitry Kovrizhin johtamat tutkijat tulivat tähän johtopäätökseen havaittuaan uuden yhteyden gravitaatiopoikkeamien ja kvanttilaskennan monimutkaisuuden välillä.

Simuloidun universumiteorian kannattajat, kuten Musk itse ja suosittu astrofyysikko Neil DeGrasse Tyson, viittaavat usein nykyaikaisten tietokonejärjestelmien jatkuvasti lisääntyviin kykyihin todisteena siitä, että todellisuutta voidaan jäljitellä. Konseptissa simuloitu universumi, josta tuli suosittu brittiläisen filosofin Nick Bostromin ansiosta vuonna 2003, on todennäköistä, että hypoteettisessa tulevaisuudessa pitkälle kehittyneet sivilisaatiot kehittävät realistisia virtuaalisia simulaatioita, jotka luovat illuusion menneistä aikakausista. Meille tämä "menneisyys" on varsin totta, ja itse simulaatioita olisi tarkoituksenmukaista verrata tietokonepeleihin, jotka myös luovat interaktiivisia kuvia muinaisista sivilisaatioista.

Uuden tutkimuksen mukaan näin monimutkaisen simulaation luominen on kuitenkin tutkijoiden mielestä mahdotonta jopa teoriassa. Syy on yksinkertainen: tuntemassamme universumin osassa ei yksinkertaisesti ole mitään elementtejä, jotka pystyisivät muodostamaan niin suuren laskentatehon mekanismeja, jotka voisivat mallintaa jotain niin valtavaa.

Todellisuus tai simulaatio: fysiikka vs. fiktio

Oxford-tiimi kysyi: onko mahdollista rakentaa tietokonesimulaatio, joka on riittävän tehokas ja monimutkainen näyttämään monien fyysisten kappaleiden kvanttivaikutukset? Niille, jotka ovat huonosti perehtyneet kvanttifysiikkaan, selitämme, että universumissamme kvanttien keskinäisten vuorovaikutusten määrä on niin suuri, että se yksinkertaisesti uhmaa kuvausta. Erityisesti tutkijat testasivat kvantti-Hall-ilmiönä tunnettua poikkeavaa Monte Carlo -menetelmällä, laskennallisella tekniikalla, joka käyttää satunnaisotantaa monimutkaisten kvanttijärjestelmien tutkimiseen.

Tutkijat havaitsivat, että aineessa esiintyvien kvantti-ilmiöiden mallintamiseksi tarkasti järjestelmän on oltava erittäin monimutkainen. Tämä monimutkaisuus kasvoi eksponentiaalisesti, kun koko kuvan mallintamiseen tarvittavien hiukkasten määrä kasvoi. Tämän seurauksena kävi selväksi, että tämä mahdotonta puhtaasti fyysisesti - ja tämä huolimatta siitä, että fyysikot sisällyttivät laskelmiinsa vain osan ihmiskunnan tuntemasta maailmasta, eivätkä koko maailmankaikkeutta kokonaisuutena. Tutkijat korostivat, että jopa parin sadan elektronin täydellisen tiedon tallentamiseen tarvitaan tietokonemuistia, jossa on enemmän kuin maailmassa on saatavilla. "Ei kuitenkaan voida sulkea pois sitä mahdollisuutta, että jokin fyysinen ominaisuus (eli hypoteettisen simulaation ominaisuus) luo erityisesti esteen monihiukkasten kvanttijärjestelmien tehokkaalle klassiselle simuloinnille", he kirjoittavat.

Tutkijoiden osoittama fyysinen rajoitus riittää kumoamaan kaikki superälyä koskevat hypoteesit ja pakottaa ihmiset elämään valtavassa tietokonesimulaatiossa. Vastoin Muskin tai Tysonin väitteitä, ihmiskunnan saavutukset ovat ilmeisesti edelleen ihmisten itsensä ja heidän huolellisen työn ansiota, eivätkä ennalta kirjoitettua ohjelmaa, joka johtaa ihmiskunnan kehitystä ylhäältä päin asetettua kurssia pitkin.

Ei voida kuitenkaan väittää, että ihminen olisi tuntenut maailmankaikkeuden niin hyvin, että hän voisi esittää tällaisia ​​lausuntoja 100 %:n varmuudella. Todennäköisyyksien, jopa fantastisten, olettaminen on yksi niistä ominaisuuksista, joiden ansiosta ihmiset tekevät yhä enemmän läpimurtoja tieteessä, työntäen "mahdottoman" rajaa yhä pidemmälle ja pidemmälle yhä uudelleen ja uudelleen.

Israelin ja Venäjän fyysikot ovat osoittaneet, että ihmiskunta ei elä matriisissa.

youtube.com

Asiantuntijat yrittivät mallintaa kvanttijärjestelmää (kaksiulotteinen kaasu, jolla on murto-osainen kvantti Hall-ilmiö) klassisilla menetelmillä (perustuu viime kädessä klassisen mekaniikan, Feynman-integraalin, toimintavaikutukseen).

Kun simulaation hiukkasten määrä kasvoi, tutkijat havaitsivat, että simulaation suorittamiseen tarvittavat laskennalliset resurssit eivät kasvaneet lineaarisesti, vaan eksponentiaalisesti. Tässä tapauksessa muutaman sadan elektronin tiedon tallentaminen vaatisi muistin, joka on rakennettu useammasta atomista kuin mitä havaittavassa universumissa on.

"Se osoittaa myös, että Hallin johtuminen on todellakin kvanttivaikutelma, jolle ei ole paikallista klassista vastinetta", sanoi toinen kirjoittaja Zoar Ringel Jerusalemin heprealaisesta yliopistosta (Israel).

Kulttitrilogian "Matrix" ensimmäinen osa julkaistiin vuonna 1999. Elokuva voitti neljä Oscaria sekä 28 eri palkintoa ja 36 ehdokkuutta. Elokuva kuvaa tulevaisuutta, jossa useimpien ihmisten todellisuus on itse asiassa aivot pullossa -simulaatio, jonka älykkäät koneet ovat luoneet ihmisväestön alistamiseksi ja rauhoittamiseksi, kun taas heidän ruumiinsa lämpöä ja sähköistä aktiivisuutta käytetään hyväksi koneet energian lähteenä.

Hongkongilaiset tutkijat ovat kumonneet mahdollisuuden matkustaa aikamatkalla optisilla menetelmillä. Kuitenkin on edelleen olemassa hypoteettinen mahdollisuus luoda aikakone käyttämällä supergravitaatioalueita, kuten mustien aukkojen tai "madonreikien" alueita.

Yksi hypoteettinen tapa matkustaa ajassa on matkustaa valonnopeudella tai sitä nopeammin. Huolimatta yhdestä Einsteinin suhteellisuusteorian peruslausekkeesta, joka on mahdottomuus saavuttaa valon nopeutta suurempia nopeuksia, tiedeyhteisössä on viimeisen kymmenen vuoden aikana syntynyt keskustelua, jonka ydin on, että yksittäiset fotonit voivat olla "superluminaalinen".

Tällaisten fotonien olemassaolon todistaminen merkitsisi teoreettista mahdollisuutta ajassa matkustamiseen, koska nämä fotonit rikkoisivat kausaalisuuden periaatetta.

Tämä periaate klassisessa fysiikassa tarkoittaa seuraavaa: mikä tahansa tapahtuma, joka tapahtui hetkellä t 1, voi vaikuttaa tapahtumaan, joka tapahtui hetkellä t 2, vain jos t 1 on pienempi kuin t 2 . Suhteellisuusteoriassa tämä periaate on muotoiltu samalla tavalla, siihen lisätään vain relativistisiin vaikutuksiin liittyvät ehdot, minkä vuoksi aika riippuu valitusta viitekehyksestä.

Syy keskustelun jatkamiseen "superluminaalisten" fotonien olemassaolosta ilmestyi tammikuussa 2010. Sitten amerikkalaisten tutkijoiden artikkeli julkaistiin Optic Express -lehdessä, jonka Gazeta.Ru:n tiedeosasto kuvaili. Kokeessaan tutkijat kuljettivat fotoneja läpi erilaisia ​​materiaaleja.

Vuorotellen korkean ja matalan taitekertoimen kerroksia tutkijat havaitsivat, että yksittäiset fotonit kulkivat 2,5 mikronia paksun levyn läpi superluminaalisilla nopeuksilla.

Teoksen tekijät yrittivät selittää tätä ilmiötä valon korpuskulaarisen aaltoluonteen näkökulmasta (valohan on samanaikaisesti sekä aalto että hiukkasfotonien virta) suhteellisuusteoriaa loukkaamatta väittäen. että havaittu nopeus on jonkinlainen illuusio. Kokeessa valo sekä aloittaa että lopettaa matkansa fotonina. Kun yksi näistä fotoneista ylittää materiaalikerrosten välisen rajan, se luo jokaiselle pinnalle aallon - optisen esiaste-esiaste (selvyyden vuoksi voit verrata optista esiastetta ilma-aaltoon, joka esiintyy liikkuvan junan edessä).

Nämä aallot ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa luoden interferenssikuvion: toisin sanoen aaltojen intensiteetit jakautuvat uudelleen, mikä luo kuvion selkeästä maksimista ja minimistä, aivan kuten valtamereen muodostuu vuorovesikerros vastaantulevien aaltojen kanssa - veden nousu. Tietyllä H- ja L-kerrosten järjestelyllä aaltojen interferenssi aiheuttaa osan fotoneista "varhaisen saapumisen". Mutta muut fotonit päinvastoin saapuvat huomattavasti tavallista myöhemmin, koska kuvassa näkyy häiriöminimiä. Nopeuden havaitsemiseksi oikein sinun on rekisteröitävä kaikki kerrosten läpi kulkevat fotonit, jolloin keskiarvo antaa tavanomaisen valonnopeuden.

Tämän selityksen vahvistamiseksi oli tarpeen tehdä havaintoja yhdestä fotonista ja sen optisesta esiasteesta.

Vastaavan kokeen perusti tiedemiesryhmä, jota johti professori Du Chengwang Hongkongin tiede- ja teknologiayliopistosta (HKUST).

Kokeessaan tutkijat loivat fotoneiparin, jonka jälkeen yksi niistä lähetettiin alhaisiin lämpötiloihin jäähdytettyyn rubidiumatomeista koostuvaan väliaineeseen. Luomalla sähkömagneettisesti indusoidun läpinäkyvyysefektin (jossa säteilyä absorboiva väliaine muuttuu läpinäkyväksi, kun siihen kohdistetaan sopiva kenttä), Du ja kollegat mittasivat onnistuneesti sekä itse fotonin että sen optisen esiasteen nopeudet. ”Tuloksemme osoittavat, että periaate syy-seuraus on tyydyttävä yksittäisille fotoneille”, sanotaan Physical Review Lettersissa julkaistun artikkelin tiivistelmässä.

Näin ollen tämä työ lopetti tieteellisen keskustelun siitä, voiko olla olemassa erillisiä "superluminaalisia" fotoneja.

Lisäksi Hongkongin tutkijoiden kokeilu on tärkeä kvanttioptiikan kehittämisen, kvanttisiirtymien mekanismin ja yleisesti ottaen joidenkin fysiikan periaatteiden paremman ymmärtämisen kannalta.

No, ihmisten, jotka haaveilevat matkustamisesta ajassa taaksepäin, ei pitäisi vaipua epätoivoon.

Yksittäisten fotonien syy-seurausperiaatteen rikkominen ei ollut ainoa hypoteettinen mahdollisuus aikakoneen luomiseen.