Fizicienii au dovedit imposibilitatea simulării clasice eficiente a unor sisteme cuantice. Fizicienii au dovedit imposibilitatea existenței cristalelor cuantice spațiu-timp Fizicienii au demonstrat imposibilitatea existenței unei matrice

Posibilitatea călătoriei în timp prin metode optice a fost respinsă de oamenii de știință din Hong Kong. Cu toate acestea, rămâne încă posibilitatea ipotetică de a crea o mașină a timpului folosind regiuni de supergravitație, cum ar fi cele ale găurilor negre sau ale „găuri de vierme”.

O modalitate ipotetică de a călători în timp este să călătorești la sau peste viteza luminii. În ciuda uneia dintre afirmațiile fundamentale ale teoriei relativității a lui Einstein, care este imposibilitatea de a atinge viteze mai mari decât viteza luminii, în ultimii zece ani s-a desfășurat o discuție în comunitatea științifică, a cărei esență este că fotonii unici pot fi „superluminal”.

Demonstrarea existenței unor astfel de fotoni ar însemna posibilitatea teoretică a călătoriei în timp, întrucât acești fotoni ar încălca principiul cauzalității.

Acest principiu în fizica clasică înseamnă următoarele: orice eveniment care a avut loc la momentul t 1 poate afecta evenimentul care a avut loc la momentul t 2 numai dacă t 1 este mai mic decât t 2 . În teoria relativității, acest principiu este formulat într-un mod similar, i se adaugă doar condițiile asociate efectelor relativiste, datorită cărora timpul depinde de cadrul de referință ales.

Motivul reluării discuției despre existența fotonilor „superluminali” a apărut în ianuarie 2010. Apoi, în revista Optic Express a fost publicat un articol al oamenilor de știință americani, care a fost descris de departamentul de știință al Gazeta.Ru. În experimentul lor, cercetătorii au trecut fotoni printr-un teanc de materiale de diferite naturi.

Alternând straturi de indici de refracție înalți și scăzuti, oamenii de știință au observat că fotonii individuali au călătorit printr-o placă groasă de 2,5 microni la ceea ce părea a fi viteze superluminale.

Autorii lucrării au încercat să explice acest fenomen din punctul de vedere al naturii corpusculare a luminii (la urma urmei, lumina este atât o undă, cât și un flux de particule-fotoni în același timp) fără a încălca teoria relativității, argumentând că viteza observată este un fel de iluzie. În experiment, lumina începe și își termină călătoria ca un foton. Când unul dintre acești fotoni traversează granița dintre straturile de material, creează o undă pe fiecare suprafață - un precursor-precursor optic (pentru claritate, puteți compara precursorul optic cu o undă de aer care apare în fața unui tren în mișcare). Aceste valuri interacționează între ele, creând un model de interferență: adică intensitățile valurilor sunt redistribuite, creând un model de maxime și minime clare, așa cum se formează un strat de maree în ocean cu valurile care se apropie - ridicarea apei. La o anumită aranjare a straturilor H și L, interferența undelor provoacă efectul de „sosire timpurie” a unei părți a fotonilor. Dar alți fotoni, dimpotrivă, ajung vizibil mai târziu decât de obicei, datorită apariției minimelor de interferență în imagine. Pentru a detecta corect viteza, trebuie să înregistrați toți fotonii care trec prin straturi, apoi media va da viteza obișnuită a luminii.

Pentru a confirma această explicație, a fost necesar să se facă observații asupra unui singur foton și a precursorului său optic.

Experimentul corespunzător a fost creat de un grup de oameni de știință condus de profesorul Du Chengwang de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong (HKUST).

În experimentul lor, cercetătorii au creat o pereche de fotoni, după care unul dintre ei a fost trimis într-un mediu format din atomi de rubidiu răciți la temperaturi scăzute. Prin crearea efectului de transparență indusă electromagnetic (unde un mediu care absoarbe radiația devine transparent atunci când i se aplică un câmp adecvat), Du și colegii au măsurat cu succes atât viteza fotonului însuși, cât și a precursorului său optic. „Rezultatele noastre arată că principiul cauzalității este valabil pentru fotonii individuali”, spune rezumatul. articol publicat în Physical Review Letters.

Astfel, această lucrare a pus capăt discuției științifice despre dacă pot exista fotoni „superluminali” separați.

În plus, experimentul oamenilor de știință din Hong Kong este important pentru dezvoltarea opticii cuantice, o mai bună înțelegere a mecanismului tranzițiilor cuantice și, în general, a unor principii ale fizicii.

Ei bine, oamenii care visează să călătorească înapoi în timp nu ar trebui să dispere.

Încălcarea principiului cauzalității de către fotonii individuali nu a fost singura posibilitate ipotetică pentru crearea unei mașini a timpului.

Într-un interviu Toronto Star Du Chengwang a declarat:

„Călătoria în timp bazată pe fotoni sau pe metode optice nu este posibilă, dar nu putem exclude alte posibilități precum găurile negre sau "găuri de vierme".

O modalitate ipotetică de a călători în timp este să călătorești la sau peste viteza luminii. În ciuda uneia dintre afirmațiile fundamentale ale teoriei relativității a lui Einstein, care este imposibilitatea de a atinge viteze mai mari decât viteza luminii, în ultimii zece ani a avut loc o discuție în comunitatea științifică, a cărei esență este aceea că fotonii unici pot fi „superluminal”.

Demonstrarea existenței unor astfel de fotoni ar însemna posibilitatea teoretică a călătoriei în timp, întrucât acești fotoni ar încălca principiul cauzalității.

Acest principiu în fizica clasică înseamnă următoarele: orice eveniment care a avut loc la momentul t 1 poate afecta evenimentul care a avut loc la momentul t 2 numai dacă t 1 este mai mic decât t 2 . În teoria relativității, acest principiu este formulat într-un mod similar, i se adaugă doar condițiile asociate efectelor relativiste, datorită cărora timpul depinde de cadrul de referință ales.

Motivul reluării discuției despre existența fotonilor „superluminali” a apărut în ianuarie 2010. Apoi, în revista Optic Express a fost publicat un articol al oamenilor de știință americani, care a fost descris de departamentul de știință al Gazeta.Ru. În experimentul lor, cercetătorii au trecut fotoni printr-un teanc de materiale de diferite naturi.

Alternând straturi de indici de refracție înalți și scăzuti, oamenii de știință au observat că fotonii individuali au călătorit printr-o placă cu grosimea de 2,5 microni la ceea ce părea a fi viteze superluminale.

Autorii lucrării au încercat să explice acest fenomen din punctul de vedere al naturii corpusculare a luminii (la urma urmei, lumina este atât o undă, cât și un flux de particule-fotoni în același timp) fără a încălca teoria relativității, argumentând că viteza observată este un fel de iluzie. În experiment, lumina începe și își termină călătoria ca un foton. Când unul dintre acești fotoni traversează granița dintre straturile de material, creează o undă pe fiecare suprafață - un precursor-precursor optic (pentru claritate, puteți compara precursorul optic cu o undă de aer care apare în fața unui tren în mișcare). Aceste valuri interacționează între ele, creând un model de interferență: adică intensitățile valurilor sunt redistribuite, creând un model de maxime și minime clare, așa cum se formează un strat de maree în ocean cu valurile care se apropie - ridicarea apei. La o anumită aranjare a straturilor H și L, interferența undelor provoacă efectul de „sosire timpurie” a unei părți a fotonilor. Dar alți fotoni, dimpotrivă, ajung vizibil mai târziu decât de obicei, datorită apariției minimelor de interferență în imagine. Pentru a detecta corect viteza, trebuie să înregistrați toți fotonii care trec prin straturi, apoi media va da viteza obișnuită a luminii.

Pentru a confirma această explicație, a fost necesar să se facă observații asupra unui singur foton și a precursorului său optic.

Experimentul corespunzător a fost creat de un grup de oameni de știință condus de profesorul Du Chengwang de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong (HKUST).

În experimentul lor, cercetătorii au creat o pereche de fotoni, după care unul dintre ei a fost trimis într-un mediu format din atomi de rubidiu răciți la temperaturi scăzute. Prin crearea unui efect de transparență indus electromagnetic (în cazul în care un mediu care absoarbe radiația devine transparent atunci când i se aplică un câmp adecvat), Du și colegii au măsurat cu succes vitezele fotonului însuși și ale precursorului său optic. „Rezultatele noastre arată că principiul cauzalității este satisfăcut pentru fotonii individuali”, spune rezumatul. articol publicat în Physical Review Letters.

Astfel, această lucrare a pus capăt discuției științifice despre dacă pot exista fotoni „superluminali” separați.

În plus, experimentul oamenilor de știință din Hong Kong este important pentru dezvoltarea opticii cuantice, o mai bună înțelegere a mecanismului tranzițiilor cuantice și, în general, a unor principii ale fizicii.

Ei bine, oamenii care visează să călătorească înapoi în timp nu ar trebui să dispere.

Încălcarea principiului cauzalității de către fotonii individuali nu a fost singura posibilitate ipotetică pentru crearea unei mașini a timpului.

Într-un interviu Toronto Star Du Chengwang a declarat:

„Călătoria în timp bazată pe fotoni sau pe metode optice nu este posibilă, dar nu putem exclude alte posibilități precum găurile negre sau "găuri de vierme".

Când fondatorul Tesla și SpaceX, Elon Musk, a făcut tam-tam în timpul Code Code 2016, declarând o probabilitate mare ca umanitatea să existe în interiorul unui univers artificial, virtual, publicul a reacționat foarte puternic. Fanii The Matrix au fost încântați, în timp ce alții au fost îngroziți. Din păcate, noi cercetări au arătat că nu există un supercomputer care să susțină existența a milioane de oameni într-o simulare a realității și nu poate exista. Nu este vorba despre filozofie sau despre un mod special de a privi viața - doar fapte simple.

Este Matrix o minciună?

Un studiu recent al fizicienilor teoreticieni de la Universitatea din Oxford, care a fost publicat în jurnal Avansuri stiintifice chiar săptămâna trecută, confirmă în sfârșit că viața și realitatea nu sunt produse ale simulărilor pe computer. Cercetătorii conduși de Zohar Ringel și Dmitry Kovrizhi au ajuns la această concluzie după ce au observat o nouă legătură între anomaliile gravitaționale și complexitatea calculului cuantic.

Susținătorii unei teorii a universului simulat, precum Musk însuși și popularul astrofizician Neil Degrasse Tyson, indică adesea capacitățile tot mai mari ale sistemelor informatice moderne ca dovadă că realitatea poate fi emulată. În concept univers simulat, care a devenit populară datorită filozofului britanic Nick Bostrom încă din 2003, este probabil ca în viitorul ipotetic, civilizațiile foarte dezvoltate să dezvolte simulări virtuale realiste care creează iluzia epocilor trecute. Pentru noi, acest „trecut” este destul de real și ar fi potrivit să comparăm simulările în sine cu jocurile pe computer care recreează și imagini interactive ale civilizațiilor antice.

Cu toate acestea, conform unui nou studiu, crearea unei simulări atât de complexe este văzută de oamenii de știință ca fiind imposibilă chiar și în teorie. Motivul este simplu: în partea de univers cunoscută de noi, pur și simplu nu există elemente capabile să formeze mecanisme cu o putere de calcul atât de mare pentru a modela ceva atât de colosal.

Realitate sau simulare: fizică vs. ficțiune

Echipa de la Oxford a pus întrebarea: este posibil să se construiască o simulare pe computer suficient de puternică și complexă pentru a arăta efectele cuantice ale multor corpuri fizice? Pentru cei care sunt puțin versați în fizica cuantică, le explicăm că în Universul nostru numărul de interacțiuni ale cuanticelor între ele este atât de mare încât pur și simplu sfidează descrierea. În special, oamenii de știință au testat o anomalie cunoscută sub numele de efectul cuantic Hall folosind metoda Monte Carlo, o tehnică de calcul care utilizează eșantionarea aleatorie pentru a studia sisteme cuantice complexe.

Cercetătorii au descoperit că, pentru a modela cu exactitate fenomenele cuantice care apar în materie, sistemul trebuie să fie extrem de complex. Această complexitate a crescut exponențial pe măsură ce numărul de particule necesare pentru a modela imaginea completă a crescut. Ca urmare, a devenit clar că acest lucru imposibil pur fizic - și asta în ciuda faptului că fizicienii au inclus în calculele lor doar o parte din lume cunoscută de omenire, și nu întregul Univers în ansamblu. Oamenii de știință au subliniat că pentru a stoca informații complete chiar și despre câteva sute de electroni, este nevoie de o memorie de computer cu mai mult decât este disponibil în lume. „Cu toate acestea, nu poate fi exclusă posibilitatea ca o anumită proprietate fizică (adică caracteristica unei simulări ipotetice) să creeze în mod specific un obstacol în calea simulării clasice eficiente a sistemelor cuantice cu mai multe particule”, scriu ei.

Limitarea fizică demonstrată de cercetători este suficientă pentru a anula toate ipotezele despre superinteligență, forțând oamenii să trăiască într-o simulare computerizată uriașă. Spre deosebire de afirmațiile lui Musk sau Tyson, realizările omenirii, aparent, sunt încă meritul oamenilor înșiși și al muncii lor minuțioase, și nu un program pre-scris care conduce dezvoltarea omenirii pe un curs trasat de sus.

Cu toate acestea, nu se poate argumenta că o persoană a cunoscut Universul atât de bine încât să facă astfel de afirmații cu 100% certitudine. Asumarea probabilităților, chiar și a celor fantastice, este una dintre calitățile datorită căreia oamenii fac din ce în ce mai multe descoperiri în știință, împingând din ce în ce mai mult granița „imposibilului” iar și iar.

Fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat că umanitatea nu trăiește într-o matrice.

youtube.com

Specialiștii au încercat să modeleze un sistem cuantic (un gaz bidimensional cu efect Hall cuantic fracționat) prin metode clasice (în cele din urmă bazate pe acțiunea de operare a mecanicii clasice, integrala Feynman).

Pe măsură ce numărul de particule din simulare a crescut, oamenii de știință au descoperit că resursele de calcul necesare pentru a rula simularea nu au crescut liniar, ci exponențial. În acest caz, stocarea informațiilor despre câteva sute de electroni ar necesita o memorie construită din mai mulți atomi decât este conținut în universul observabil.

„De asemenea, arată că conducerea Hall este într-adevăr un efect cuantic pentru care nu există o contraparte clasică locală”, a spus coautorul Zoar Ringel de la Universitatea Ebraică din Ierusalim (Israel).

Prima parte a trilogiei de cult „The Matrix” a fost lansată în 1999. Filmul a câștigat patru premii Oscar, precum și 28 de premii diferite și 36 de nominalizări. Filmul descrie un viitor în care realitatea care există pentru majoritatea oamenilor este de fapt o simulare a creierului într-un balon creată de mașini inteligente pentru a supune și a calma populația umană, în timp ce căldura și activitatea electrică a corpului lor sunt folosite de către mașinile ca sursă de energie.

Posibilitatea călătoriei în timp prin metode optice a fost respinsă de oamenii de știință din Hong Kong. Cu toate acestea, rămâne încă posibilitatea ipotetică de a crea o mașină a timpului folosind regiuni supergravitaționale, precum cele ale găurilor negre sau „găurilor de vierme”.

O modalitate ipotetică de a călători în timp este să călătorești la sau peste viteza luminii. În ciuda uneia dintre afirmațiile fundamentale ale teoriei relativității a lui Einstein, care este imposibilitatea de a atinge viteze mai mari decât viteza luminii, în ultimii zece ani a avut loc o discuție în comunitatea științifică, a cărei esență este aceea că fotonii unici pot fi „superluminal”.

Demonstrarea existenței unor astfel de fotoni ar însemna posibilitatea teoretică a călătoriei în timp, întrucât acești fotoni ar încălca principiul cauzalității.

Acest principiu în fizica clasică înseamnă următoarele: orice eveniment care a avut loc la momentul t 1 poate afecta evenimentul care a avut loc la momentul t 2 numai dacă t 1 este mai mic decât t 2 . În teoria relativității, acest principiu este formulat într-un mod similar, i se adaugă doar condițiile asociate efectelor relativiste, datorită cărora timpul depinde de cadrul de referință ales.

Motivul reluării discuției despre existența fotonilor „superluminali” a apărut în ianuarie 2010. Apoi, în revista Optic Express a fost publicat un articol al oamenilor de știință americani, care a fost descris de departamentul de știință al Gazeta.Ru. În experimentul lor, cercetătorii au trecut fotoni printr-un teanc de materiale de diferite naturi.

Alternând straturi de indici de refracție înalți și scăzuti, oamenii de știință au observat că fotonii individuali au călătorit printr-o placă groasă de 2,5 microni la ceea ce părea a fi viteze superluminale.

Autorii lucrării au încercat să explice acest fenomen din punctul de vedere al naturii corpusculare a luminii (la urma urmei, lumina este atât o undă, cât și un flux de particule-fotoni în același timp) fără a încălca teoria relativității, argumentând că viteza observată este un fel de iluzie. În experiment, lumina începe și își termină călătoria ca un foton. Când unul dintre acești fotoni traversează granița dintre straturile de material, creează o undă pe fiecare suprafață - un precursor-precursor optic (pentru claritate, puteți compara precursorul optic cu o undă de aer care apare în fața unui tren în mișcare).

Aceste valuri interacționează între ele, creând un model de interferență: adică intensitățile valurilor sunt redistribuite, creând un model de maxime și minime clare, așa cum se formează un strat de maree în ocean cu valurile care se apropie - ridicarea apei. Cu o anumită aranjare a straturilor H și L, interferența undelor provoacă efectul de „sosire timpurie” a unei părți a fotonilor. Dar alți fotoni, dimpotrivă, ajung vizibil mai târziu decât de obicei, datorită apariției minimelor de interferență în imagine. Pentru a detecta corect viteza, trebuie să înregistrați toți fotonii care trec prin straturi, apoi media va da viteza obișnuită a luminii.

Pentru a confirma această explicație, a fost necesar să se facă observații asupra unui singur foton și a precursorului său optic.

Experimentul corespunzător a fost creat de un grup de oameni de știință condus de profesorul Du Chengwang de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong (HKUST).

În experimentul lor, cercetătorii au creat o pereche de fotoni, după care unul dintre ei a fost trimis într-un mediu format din atomi de rubidiu răciți la temperaturi scăzute. Prin crearea unui efect de transparență indus electromagnetic (unde un mediu care absoarbe radiația devine transparent atunci când i se aplică un câmp adecvat), Du și colegii au măsurat cu succes vitezele fotonului însuși și ale precursorului său optic. „Rezultatele noastre arată că principiul de cauzalitate este satisfăcută pentru fotonii individuali”, spune rezumatul unui articol publicat în Physical Review Letters.

Astfel, această lucrare a pus capăt discuției științifice despre dacă pot exista fotoni „superluminali” separați.

În plus, experimentul oamenilor de știință din Hong Kong este important pentru dezvoltarea opticii cuantice, o mai bună înțelegere a mecanismului tranzițiilor cuantice și, în general, a unor principii ale fizicii.

Ei bine, oamenii care visează să călătorească înapoi în timp nu ar trebui să dispere.

Încălcarea principiului cauzalității de către fotonii individuali nu a fost singura posibilitate ipotetică pentru crearea unei mașini a timpului.