Operații de păstrare a semnelor pe rețele bidimensionale
Zohar Ringel, Dmitry L. Kovrizhin / Progresele științei
În unele sisteme cuantice, problema semnelor este fundamental de nerezolvat. Aceasta înseamnă că nu pot fi simulate eficient pe computerele clasice. Doi fizicieni, inclusiv un om de știință de la Institutul Kurchatov, au arătat că o astfel de problemă apare din cauza anomaliilor gravitaționale în sistemele cu grade bosonice de libertate, de exemplu, în efectul Hall fracționat. Articol publicat in revista Progresele științei.
În mod tradițional se crede că toate problemele care pot fi rezolvate eficient pe un computer clasic pot fi rezolvate la fel de eficient pe un computer cuantic, dar nu invers. De exemplu, simulatoare clasice eficiente nu au fost încă găsite pentru multe sisteme cu grade bosonice de libertate, care apar în mod natural atunci când se studiază modele de sisteme cuantice cu mai multe corpuri care interacționează. În noua lucrare, oamenii de știință au arătat că absența unor astfel de simulări nu se datorează lipsei de ingeniozitate a cercetătorilor, ci imposibilității fundamentale a existenței acestora.
Autorii articolului notează că demonstrarea imposibilității simulărilor clasice în general este o problemă prost definită. Prin urmare, ei au arătat că probleme fundamentale apar atunci când se utilizează cea mai comună metodă de cercetare numerică în domeniu, metoda cuantică Monte Carlo. Instrumentul principal al acestei metode este funcțional generator (funcția de partiție, care nu trebuie confundată cu funcția de partiție din mecanica statistică). Cunoscând-o, folosind diferențierea este ușor de găsit funcțiile de corelare ale sistemului. Cu toate acestea, se dovedește că calcularea funcționalului nu este întotdeauna posibilă din cauza problemei semnului când fazele integranților se schimbă rapid.
Ideea principală a dovezii fizicienilor se bazează pe conceptul de anomalii. Anomaliile sunt efecte deosebite care apar atunci când simetria care este prezentă la nivelul teoriei clasice a câmpului este ruptă la nivelul teoriei cuantice a câmpului. Atât efectul Hall obișnuit, cât și efectul de temperatură (efectul Righi-Leduc, efectul Hall termic) pot fi înțelese în termeni de anomalii - sarcină și gravitație (anomalie gravitațională, adjectivul „gravitațional” apare datorită covarianței generale a teoriei, și nu datorită efectelor gravitaţionale ) respectiv.
Adesea, atunci când se conectează teorii anormale la câmpurile gabarite statice, se constată că fluxurile câmpului gabarit dau naștere la factori de fază complecși în funcțional generator. Acest lucru face imposibilă construirea unei funcționale generatoare fără problema semnului, în care fazele complexe sunt interzise prin definiție. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul și există diverse contraexemple. Subtilitatea este că fazele complexe pot apărea nu în teoria originală, ci ca urmare a adăugării unui flux de câmp gauge.
Fizicienii au făcut dovada că pentru funcționalitatea generatoare clasică din teoria 2+1-dimensională a efectului Hall cuantic fracțional bosonic pe un plan sau pe un tor este imposibil să scapi de problema semnelor în trei pași. Pentru început, au stabilit că anomaliile gravitaționale cauză excitaţii chirale la limita volumului studiat. Apoi au arătat că existența unui canal chiral izolat spațial în această teorie interzis cu condiția ca operatorul de traducere și operatorul Perron-Frobenius să fie nenegativi. În același timp, existența unei funcționale generatoare nesemnate (adică a uneia în care nu există nicio problemă de semn) duce la non-negativitatea acestor operatori. Astfel, contradicția rezultată indică imposibilitatea evitării problemei semnului în această teorie.
Fizicienii s-au uitat apoi la sistemele cuantice frustrate, în care stări similare cu cele produse de efectul Hall fracționar apar atunci când simetria inversării timpului este ruptă spontan. De exemplu, astfel de sisteme includ antiferomagneții cuantici Kagome. În general, raționamentul de mai sus se aplică acestora, deși trebuie făcute unele ipoteze microscopice suplimentare.
Astfel, oamenii de știință au arătat că pentru o clasă largă de sisteme cuantice, atunci când se calculează folosind metoda Monte Carlo cuantică, este fundamental imposibil să scapi de problema semnelor. Aceasta înseamnă că astfel de sisteme nu pot fi simulate eficient folosind computere convenționale, clasice. Poate că acest obstacol poate fi depășit în viitor cu ajutorul calculatoarelor cuantice.
Recent am vorbit despre modul în care fizicienii au rezolvat problema semnelor în modelul Thirring 1+1-dimensional folosind o rețea neuronală.
Dmitri Trunin
Fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat că umanitatea nu trăiește într-o matrice.
youtube.com
Experții au încercat să simuleze un sistem cuantic (un gaz bidimensional cu efect Hall cuantic fracționat) folosind metode clasice (în cele din urmă bazate pe integrala Feynman care funcționează cu mecanica clasică).
Pe măsură ce numărul de particule din simulare a crescut, oamenii de știință au descoperit că resursele de calcul necesare pentru a rula simularea au crescut exponențial, mai degrabă decât liniar. În acest caz, stocarea informațiilor despre câteva sute de electroni ar necesita o memorie construită din Mai mult atomi decât este conținut în Universul observabil.
„Acest lucru arată, de asemenea, că conducția Hall este într-adevăr un efect cuantic pentru care nu există un analog clasic local”, a spus coautorul Zohar 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 subjuga și a calma populația umană, în timp ce căldura și activitatea electrică a corpului lor sunt folosite de către mașinile ca sursă de energie.
Oamenii de știință de la Universitatea Oxford au infirmat teoria conform căreia lumea există într-o simulare computerizată. Zohar Ringel și Dmitry Kovrizhin au lucrat la studiu.
Specia noastră este mult mai veche decât credeau oamenii de știință anterior. Oamenii de știință au studiat ADN-ul fosilelor care au fost găsite în Maroc și au ajuns la concluzia că specia homo sapiens a apărut între 260 și 350.000 de ani în urmă. Acest lucru a fost raportat de NY Post. Anterior, se credea că cele mai vechi rămășițe fosilizate cunoscute ale speciei noastre erau fosile din Etiopia care datează de aproximativ 200.000 de ani.
Oamenii de știință au negat că un computer poate crea așa ceva un numar mare de actiuni simultane.
Ringel și Kovrizhin au calculat că doar stocarea informațiilor despre câteva sute de electroni ar necesita memorie de computer, ceea ce ar necesita mai mulți atomi decât există în Univers.
Studiul a dovedit că este imposibil să se simuleze un astfel de sistem pe un computer clasic, dar computerele cuantice vor putea, probabil, să facă față acestui lucru într-o zi.
Omul de afaceri și inventatorul american Elon Musk este unul dintre adepții teoriei matricei. El crede că omenirea trăiește într-o simulare a lumii reale.
După cum a susținut Musk, jocurile video se dezvoltă foarte repede și oamenii deja creează o realitate diferită prin ele și o pot controla. Prin urmare, probabilitatea ca omenirea să trăiască în realitatea de bază este de una la miliarde.
Citește și: Premiul Nobel pentru Fizică acordat pentru descoperirea undelor gravitaționale
— Distribuiți știrile pe rețelele sociale. Rețele
Specia noastră este mult mai veche decât credeau oamenii de știință anterior. Oamenii de știință au studiat ADN-ul fosilelor care au fost găsite în Maroc și au ajuns la concluzia că specia homo sapiens a apărut între 260 și 350.000 de ani în urmă. Acest lucru a fost raportat de NY Post. Anterior, se credea că cele mai vechi rămășițe fosilizate cunoscute ale speciei noastre erau fosile din Etiopia care datează de aproximativ 200.000 de ani.
„Ceasul biologic” a câștigat Premiul Nobel pentru Medicină
Câștigătorii premiului au fost oamenii de știință americani Jeffrey Hall, Michael Rosbash și Michael Young.Numele laureaților Premiului Nobel au fost anunțate astăzi la Stockholm. Acest lucru a fost raportat pe Twitter de Comitetul Nobel. Câștigătorii premiului au fost oamenii de știință americani Jeffrey Hall, Michael Rosbash și Michael Young pentru descoperirea mecanismelor moleculare care controlează ritmurile circadiene. Ritmurile circadiene ajută la controlul somnului, alimentației, producției de hormoni și tensiunii arteriale.
Premiul Nobel pentru fizică a fost acordat pentru descoperirea undelor gravitaționale
Oamenii de știință americani Rainer Weiss, Kip Thorne și Barry Barish au primit Premiul Nobel pentru fizică 2017 Astăzi, oamenii de știință americani Rainer Weiss, Barry Barish și Kip Thorne au primit Premiul Nobel pentru fizică pentru descoperirea undelor gravitaționale de către detectorul LIGO. Acest lucru a fost raportat pe Twitter de Comitetul Nobel. Anul trecut, David Thoules, Duncan Haldane și Michael Kosterlitz au primit Premiul Nobel pentru Fizică „pentru descoperirile lor teoretice în tranzițiile de fază topologică și fazele topologice ale materiei”.
Ministerul Resurselor Naturale inițiază cercetări asupra populației de elani din Ucraina
Potrivit lui Semerak, dacă se vor confirma informații despre amenințările la adresa existenței elanului, departamentul va reveni la dialogul în curs privind interzicerea vânătorii, Ministerul Ecologiei și Resurselor Naturale va iniția cercetări științifice asupra populației de elan din Europa din Ucraina. Acest lucru a fost declarat de ministrul Ecologiei și Resurselor Naturale Ostap Semerak în cadrul unei conferințe de presă comună a Ministerului Resurselor Naturale și Ministerului Politicii Agrare, transmite portalul guvernamental. „Discuția despre interzicerea vânătorii de elan nu sa încheiat.
Arheologii turci susțin că au găsit mormântul lui Moș Crăciun
Un mormânt intact a fost găsit în incinta subterană a Bisericii Sfântul Nicolae din zona orașului turc Demre.Arheologii turci au raportat că ar fi găsit locul de înmormântare al Sfântului Nicolae Făcătorul de Minuni, dar așa departe nu au putut ajunge la rămășițele lui. BBC raportează acest lucru. Se spune că mormântul intact a fost găsit în incinta subterană a Bisericii Sf. Nicolae, lângă orașul turcesc Demre, în provincia de sud-vest a Antalya.
Oamenii de știință au găsit o modalitate de a distruge celulele infectate cu HIV
Kiev. 13 octombrie. UNN. Celulele imune ADN modificate, care au fost inventate de biologii moleculari americani, au început să recunoască celulele infectate cu HIV și să le distrugă înainte ca virusul să înceapă să distrugă sistemul imunitar. Oamenii de știință au efectuat cu succes cercetări pe șoareci, relatează UNN cu referire la PLoS Patogeni. Aceste celule T transgenice pot proteja organismul animalului de reapariția infecției după oprirea medicamentelor antiretrovirale. citește și: 136 de mii de oameni sunt infectați cu HIV în Ucraina.
Scorpionii își pot „regla” veninul pentru apărare și atac.
Oamenii de știință au ajuns la concluzia că expunerea prelungită la condițiile de mediu adecvate duce la modificări ale compoziției veninului la scorpioni.Scorpionii sunt atacați de animale care sunt de obicei semnificativ mai mari decât ei ca mărime, iar victimele scorpionilor înșiși sunt în principal insecte mai mici. Prin urmare, scorpionii au învățat să ajusteze subtil amestecul otrăvitor la nevoile lor actuale, relatează Naked Science.
Oamenii de știință au măsurat Calea Lactee
Kiev. 14 octombrie. UNN. Conform ultimelor măsurători, dimensiunea galaxiei Calea Lactee este de 66,5 mii de ani lumină. Știința scrie despre acest lucru, raportează UNN.Se observă că acest lucru era imposibil anterior, deoarece măsurătorile directe ale distanțelor la sursele astronomice se bazează pe paralaxa, care de obicei poate fi măsurată doar în raport cu obiectele învecinate. Partea lungă a Căii Lactee nu a putut fi măsurată cu precizie, deoarece paralaxa este foarte mică și praful interstelar blochează lumina optică din aceste regiuni.
Oamenii de știință: Ciupercile halucinogene pot ajuta la depresie
Psilocibina suprimă amigdala, care este în mare parte responsabilă pentru emoții precum frica și anxietatea.Psilocibina, o substanță găsită în ciupercile magice, poate „resetează” creierul unei persoane cu depresie cronică severă, crescând speranța pentru un tratament viitor. Acestea sunt concluziile unui studiu realizat de un grup de oameni de știință de la Imperial College London, relatează BBC. Într-un studiu mic, 19 pacienți au primit o singură doză de psilocibină.
Comentarii:
TOP Știri
Fizicienii au dovedit imposibilitatea existenței Matricei Anonim 03/10/17 Mar 21:26:33 Nr. 1535110. Oamenii de știință au încercat să creeze un model al unui sistem cuantic (gaz bidimensional cu efect Hall cuantic fracționat) folosind metode clasice (în cele din urmă bazate pe
Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei - www.vladtime.ru
Oamenii de știință din Rusia și Israel au dovedit imposibilitatea matricei, iar experții au împărtășit rezultatele cercetării cu publicul. Jurnaliştii au vorbit despre acest lucru şi au publicat o descriere detaliată a procesului în Science Advances.
stiri/ - Fizicienii au dovedit imposibilitatea existentei - 2ch.hk
Fizicienii au dovedit imposibilitatea existenței Matricei Anonim 04/10/17 Mier 02:46:04 Nr. 1536255. Oamenii de știință au încercat să creeze un model al unui sistem cuantic (un gaz bidimensional cu efect Hall cuantic fracționat) folosind metode clasice (în cele din urmă bazate pe
Trăim în Matrix - și iată 15 dovezi! - fishki.net
Și mulți alți oameni de afaceri, oameni de știință, filozofi cred că acest lucru este posibil - cu o probabilitate de 20-50%. Cel mai convingător argument în favoarea existenței noastre în Matrix reală sunt cele 18 fotografii care dovedesc că matricea există.
Fizicienii au dovedit imposibilitatea vieții în matrice - hronika.info
Cronica evenimentelor » Incredibil » Fizicienii au dovedit imposibilitatea vieții în matrice. Oamenii de știință încearcă să găsească un răspuns la o teorie ipotetică referitoare la existența unei lumi paralele, ca un univers alternativ.
Oamenii de știință au respins teoria că universul nostru este ireal - tproger.ru
Cu toate acestea, doi fizicieni de la Oxford și de la Universitatea Ebraică din Ierusalim, Zohar Ringel și Dmitry Kovrizhin, au dovedit imposibilitatea unui astfel de lucru.Pentru a stoca o matrice care să descrie comportamentul a 20 de rotiri de particule cuantice, ar fi necesar un terabyte de RAM.
10 semne că trăim în „matrice” - computer - hi-news.ru
Matrix oferă un exemplu de déjà vu - când ceva pare inexplicabil de familiar. Oamenii de știință speculează că cineva ar fi putut deja să fi făcut asta și să fi creat lumea noastră. Desigur, acest postulat, ca și existența lui Dumnezeu, nu poate fi dovedit sau infirmat, dar poate fi discutat cu mintea deschisă.
S-a dovedit imposibilitatea matricei: Știință: Știință și Tehnologie - lenta.ru
Fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat că umanitatea nu trăiește într-o matrice. Pe măsură ce numărul de particule din simulare a crescut, oamenii de știință au descoperit că necesarul. După cum notează Daily Mail, studiul sugerează că este imposibil să se creeze iluzia.
Știință: Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei - yodda.ru
Oamenii de știință din Rusia și Israel au dovedit imposibilitatea matricei, iar experții au împărtășit rezultatele cercetării cu publicul. Oamenii de știință britanici au dovedit că sufletul există, iar oamenii de știință au fost capabili să demonstreze științific existența sufletului.
Nici un singur Neo nu a fost rănit: fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat - www.yaplakal.com
Studiul sugerează imposibilitatea de a crea iluzia realității. Ce fel de oameni de știință sunt aceștia care nu au nici cască VR și nici LSD? Faptul că acești oameni de știință nu au o asemenea putere de calcul nu neagă existența matricei.
Oamenii de știință au testat posibilitatea ca umanitatea | Gamebomb.ru - gamebomb.ru
De ce oamenii de știință resping existența Matricei doar pe baza presupusei imposibilități a calculelor hardware de această scară? De ce, domnule Anderson? De ce încercați să demonstrați că totul în jur nu este o matrice? Ca! LVL 4.
Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei - tvzvezda.ru
Fizicienii din Rusia și Israel au dovedit că umanitatea nu poate trăi în matrice. În timpul experimentului, oamenii de știință au simulat un sistem cuantic de comportament al particulelor de gaz folosind puterea sistemelor informatice ale universității, adăugând în același timp treptat
Fizicienii au dovedit imposibilitatea existenței matricei - newsrbk.ru
Fizicienii au fost de acord că cercetările lor sugerează că este imposibil să se creeze iluzia realității. Astfel, teoria CEO-ului SpaceX, Elon Musk, conform căreia umanitatea se află în matrice, este eronată. Oamenii de știință au dovedit anterior existența
Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei - news.ivest.kz
ivest.kz » Știri » Fluxuri de știri » tengrinews.kz » Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei. Fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat că omenirea nu trăiește într-o matrice, relatează Lenta.ru.
Fizicienii au dovedit imposibilitatea vieții în matrice?: Se poate - www.vladtime.ru
Nou loc de muncă Ringel și Kovrizhina au dovedit că astfel de simulări nu pot exista deloc, nu pentru că cercetătorii nu sunt inventivi, ci din cauza principiului că un om de știință din Kaliningrad a prezentat versiunea că umanitatea există într-o matrice.
Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei | Tengrinews - tengrinews.kz
Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei - evenimente din domeniul științific din Kazahstan și din întreaga lume. Fizicienii din Israel și Rusia au demonstrat că omenirea nu trăiește într-o matrice, relatează Lenta.ru.
Ipoteza Matrix: acum totul este serios - ITC.ua - itc.ua
Oamenii de știință notează că pentru noi, posibila existență a Matricei nu schimbă în mod fundamental nimic în abordarea noastră de a percepe lumea. Deci, argumentele de mai sus dovedesc că Universul nostru este o simulare? Evident nu.
3 EXPERIMENTE CARE DEDOVEM CĂ TRĂIM - www.youtube.com
3 EXPERIMENTE CARE DEDOVEAZĂ CĂ TRĂIM ÎN „MATRIZA” ILUZIILOR NOASTRE. DOVEZI ALE VIRTUALITĂȚII LUMII NOASTRE - Durata: 22:54. Top cinci 3.695.417 vizualizări.
Perete | VKontakte - vk.com
Perete | VKontakte - vk.com
Acțiuni. Reclama. Oamenii de știință au dovedit imposibilitatea matricei. Oamenii noștri de știință sunt dependenți de droguri. s-a dovedit că au dovedit inexistenţa matricei.
Când fondatorul Tesla și SpaceX, Elon Musk, a făcut furori în timpul Codului 2016 declarând probabilitatea mare ca umanitatea să existe într-un univers artificial, virtual, publicul a reacționat puternic. Fanii The Matrix au fost încântați, dar unii au fost cu adevărat îngroziți. Din păcate, noi cercetări au arătat că nu există și nu poate exista niciun supercomputer care să susțină existența a milioane de oameni într-o realitate simulată. Nu vorbim despre filozofie sau despre o viziune specială asupra vieții - doar despre fapte simple.
Este Matrix o minciună?
Un studiu recent al unor fizicieni 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 simulării 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 teoriei 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, există o mare probabilitate ca într-un viitor ipotetic, civilizații foarte dezvoltate să dezvolte simulări virtuale realiste care creează iluzia erelor trecute. Pentru noi, acest „trecut” este destul de prezent, iar simulările în sine ar fi potrivite pentru a fi comparate cu jocurile pe calculator, care recreează și imagini interactive ale civilizațiilor antice.
Cu toate acestea, conform unui nou studiu, crearea unei simulări atât de complexe pare imposibilă chiar și în teorie. Motivul este simplu: în partea cunoscută a Universului pur și simplu nu există elemente capabile să formeze mecanisme cu o putere de calcul atât de mare care să simuleze ceva atât de colosal.
Realitate sau simulare: fizicienii împotriva speculațiilor
Echipa de la Oxford s-a întrebat: Este posibil să construim o simulare pe computer suficient de puternică și complexă pentru a surprinde efectele cuantice ale multor corpuri fizice? Pentru cei care sunt slab versați în fizica cuantică, le explicăm că în Universul nostru numărul de interacțiuni ale cuantelor între ele este atât de mare încât pur și simplu sfidează descrierea. Mai exact, oamenii de știință au testat o anomalie cunoscută sub numele de efectul cuantic Hall folosind 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 au loc 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. Oamenii de știință au remarcat în special că pentru a stoca informații complete chiar și despre câteva sute de electroni, este nevoie de o memorie de computer cu mai mult decât ceea ce este disponibil în lume. „Cu toate acestea, nu putem exclude posibilitatea ca unii proprietate fizică(adică caracteristica de simulare ipotetică) creează în mod specific o barieră în calea simulării clasice eficiente a sistemelor cuantice cu mai multe particule”, scriu ei.
Limitarea fizică demonstrată de cercetători este suficientă pentru a infirma toate ipotezele despre superinteligența care obligă 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 al unui program prestabilit care conduce dezvoltarea omenirii pe un curs trasat de sus.
Cu toate acestea, nu se poate spune că o persoană cunoaște Universul atât de bine încât să facă astfel de afirmații cu 100% încredere. 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 când în când limita „imposibilului” din ce în ce mai departe.
O modalitate ipotetică de a călători în timp este de a călători cu viteze de ordinul vitezei luminii, sau chiar mai rapide. 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 dezvoltat o dezbatere în comunitatea științifică, a cărei esență se rezumă la faptul că fotonii unici pot fi „superluminali”.
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 un eveniment 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, doar că adaugă și condiții asociate cu efecte 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, despre care a fost discutat de departamentul de știință al Gazeta.Ru. În experimentul lor, cercetătorii au trecut fotoni printr-un teanc de materiale de diferite naturi.
Prin alternarea straturilor de indici de refracție înalți și scăzuti, oamenii de știință au observat că fotonii individuali au trecut prin placa de 2,5 microni grosime la viteze aparent 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 optic (pentru claritate, un precursor optic poate fi comparat 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, la fel ca atunci când contravalurile din ocean formează un strat de maree - un val de apă. Cu o anumită aranjare a straturilor H și L, interferența undelor provoacă efectul de „sosire timpurie” a unor fotoni. 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, au fost necesare observații ale unui singur foton și ale precursorului său optic.
Experimentul corespunzător a fost realizat de un grup de oameni de știință condus de profesorul Du Chengwan 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 de 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 cauzalității este valabil.” pentru fotonii individuali”, spune rezumatul lucrare publicată în Physical Review Letters.
Astfel, această lucrare a pus capăt dezbaterii științifice despre dacă ar putea exista fotoni „superluminali” individuali.
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 Chengwan 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".