Operácie na zachovanie znakov na dvojrozmerných sieťach
Zohar Ringel, Dmitrij L. Kovrizhin / Veda napreduje
V niektorých kvantových systémoch je problém so znakmi zásadne neriešiteľný. To znamená, že ich nemožno efektívne simulovať na klasických počítačoch. Dvaja fyzici vrátane vedca z Kurchatovho inštitútu ukázali, že takýto problém vzniká v dôsledku gravitačných anomálií v systémoch s bosonickými stupňami voľnosti, napríklad pri frakčnom Hallovom efekte. Článok uverejnený v časopise Vedecké pokroky.
Tradične sa verí, že všetky problémy, ktoré sa dajú efektívne vyriešiť na klasickom počítači, sa dajú rovnako efektívne vyriešiť aj na kvantovom počítači, ale nie naopak. Napríklad pre mnohé systémy s bosonickými stupňami voľnosti, ktoré prirodzene vznikajú pri štúdiu modelov interagujúcich kvantových mnohotelesných systémov, sa zatiaľ nenašli efektívne klasické simulátory. V novej práci vedci ukázali, že absencia takýchto simulácií nie je spôsobená nedostatkom vynaliezavosti výskumníkov, ale zásadnou nemožnosťou ich existencie.
Autori článku poznamenávajú, že dokazovanie nemožnosti klasických simulácií vo všeobecnosti je zle definovaný problém. Ukázali teda, že zásadné problémy vznikajú pri použití najbežnejšej metódy numerického výskumu v tejto oblasti, kvantovej metódy Monte Carlo. Hlavným nástrojom tejto metódy je generovanie funkcionálu (funkcia rozdelenia, nezamieňať s funkciou rozdelenia zo štatistickej mechaniky). Ak to poznáme, pomocou diferenciácie je ľahké nájsť korelačné funkcie systému. Ukazuje sa však, že výpočet funkcionálu nie je vždy možný kvôli problémom so znamienkom, keď sa fázy integrandov rýchlo menia.
Hlavná myšlienka dôkazu fyzikov je založená na koncepte anomálií. Anomálie sú zvláštne efekty, ktoré sa vyskytujú, keď je symetria prítomná na úrovni klasickej teórie poľa narušená na úrovni kvantovej teórie poľa. Zvyčajný Hallov efekt aj teplotný efekt (Righi-Leducov efekt, tepelný Hallov efekt) možno chápať z hľadiska anomálií – náboja a gravitácie (gravitačná anomália, prídavné meno „gravitačný“ sa objavuje kvôli všeobecnej kovariancii teórie a nie v dôsledku gravitačných účinkov ), resp.
Pri spájaní anomálnych teórií so statickými meracími poľami sa často zistí, že toky meracieho poľa spôsobujú vznik zložitých fázových faktorov vo vytváraní funkcionálu. To znemožňuje skonštruovať generujúcu funkcionalitu bez problému znamienka, v ktorom sú zložité fázy z definície zakázané. Nie je to však vždy tak a existujú rôzne protipríklady. Jemnosť spočíva v tom, že zložité fázy môžu vzniknúť nie v pôvodnej teórii, ale ako výsledok pridania toku meraného poľa.
Fyzici dokázali, že pre klasický generujúci funkcionál v 2+1-dimenzionálnej teórii bosonického frakčného kvantového Hallovho javu na rovine alebo na toruse nie je možné zbaviť sa problému znamienka v troch krokoch. Na začiatok zistili, že gravitačné anomálie spôsobiť chirálne excitácie na hranici študovaného objemu. Potom ukázali, že v tejto teórii existuje priestorovo izolovaný chirálny kanál zakázané za predpokladu, že operátor prekladu a operátor Perron-Frobenius nie sú záporné. Zároveň existencia generujúceho funkcionálu bez znamienka (teda takého, v ktorom nie je problém so znamienkom) vedie k nezápornosti týchto operátorov. Výsledný rozpor teda naznačuje nemožnosť vyhnúť sa znakovému problému v tejto teórii.
Fyzici sa potom pozreli na frustrované kvantové systémy, v ktorých sa stavy podobné tým, ktoré vytvára frakčný Hallov efekt, objavujú, keď sa spontánne naruší symetria zvrátenia času. Medzi takéto systémy patria napríklad kvantové antiferomagnety Kagome. Vo všeobecnosti sa na ne vzťahuje vyššie uvedená úvaha, aj keď je potrebné urobiť niekoľko ďalších mikroskopických predpokladov.
Vedci teda ukázali, že pre širokú triedu kvantových systémov je pri výpočte pomocou kvantovej metódy Monte Carlo zásadne nemožné zbaviť sa problému znamienka. To znamená, že takéto systémy nemožno efektívne simulovať pomocou konvenčných, klasických počítačov. Možno sa táto prekážka v budúcnosti podarí prekonať pomocou kvantových počítačov.
Nedávno sme hovorili o tom, ako fyzici vyriešili problém so znakmi v 1+1-rozmernom Thirringovom modeli pomocou neurónovej siete.
Dmitrij Trunin
Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe.
youtube.com
Odborníci sa pokúsili simulovať kvantový systém (dvojrozmerný plyn s frakčným kvantovým Hallovým efektom) pomocou klasických metód (v konečnom dôsledku založených na Feynmanovom integráli pracujúcom s klasickou mechanikou).
Keď sa počet častíc v simulácii zvýšil, vedci zistili, že potrebné výpočtové zdroje na spustenie simulácie rástli skôr exponenciálne ako lineárne. V tomto prípade by uloženie informácií o niekoľkých stovkách elektrónov vyžadovalo vybudovanú pamäť viac atómov, než je obsiahnuté v pozorovateľnom vesmíre.
"To tiež ukazuje, že Hallovo vedenie je skutočne kvantový efekt, pre ktorý neexistuje žiadny miestny klasický analóg," povedal spoluautor Zohar Ringel z Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme v Izraeli.
Prvá časť kultovej trilógie „The Matrix“ bola vydaná v roku 1999. Film získal štyroch Oscarov, ako aj 28 rôznych ocenení a 36 nominácií. Film zobrazuje budúcnosť, v ktorej realita, ktorá existuje pre väčšinu ľudí, je v skutočnosti simuláciou mozgu v banke, ktorú vytvorili inteligentné stroje na podmanenie a upokojenie ľudskej populácie, pričom teplo a elektrickú aktivitu ich tiel využívajú ľudia. stroje ako zdroj energie.
Vedci z Oxfordskej univerzity vyvrátili teóriu, že svet existuje v počítačovej simulácii. Na štúdii pracovali Zohar Ringel a Dmitrij Kovrizhin.
Náš druh je oveľa starší, než si vedci predtým mysleli. Vedci študovali DNA fosílií, ktoré sa našli v Maroku, a dospeli k záveru, že druh homo sapiens sa objavil pred 260 až 350 000 rokmi. Informoval o tom NY Post. Predtým sa predpokladalo, že najstaršie známe fosílne pozostatky nášho druhu sú fosílie z Etiópie staré asi 200 000 rokov.
Vedci popreli, že by počítač mohol niečo také vytvoriť veľké množstvo simultánne akcie.
Ringel a Kovrizhin vypočítali, že len ukladanie informácií o niekoľkých stovkách elektrónov by vyžadovalo počítačovú pamäť, ktorá by vyžadovala viac atómov, ako je vo vesmíre.
Štúdia dokázala, že simulovať takýto systém na klasickom počítači je nemožné, no kvantové počítače to zrejme raz zvládnu.
Americký podnikateľ a vynálezca Elon Musk patrí k prívržencom maticovej teórie. Verí, že ľudstvo žije v simulácii skutočného sveta.
Ako tvrdil Musk, videohry sa vyvíjajú veľmi rýchlo a ľudia si už cez ne vytvárajú inú realitu a môžu ju ovládať. Preto je pravdepodobnosť, že ľudstvo žije v základnej realite, jedna k miliardám.
Prečítajte si aj: Nobelova cena za fyziku udelená za objav gravitačných vĺn
— Zdieľajte novinky na sociálnych sieťach. siete
Náš druh je oveľa starší, než si vedci predtým mysleli. Vedci študovali DNA fosílií, ktoré sa našli v Maroku, a dospeli k záveru, že druh homo sapiens sa objavil pred 260 až 350 000 rokmi. Informoval o tom NY Post. Predtým sa predpokladalo, že najstaršie známe fosílne pozostatky nášho druhu sú fosílie z Etiópie staré asi 200 000 rokov.
"Biologické hodiny" vyhrávajú Nobelovu cenu za medicínu
Laureátmi ceny sa stali americkí vedci Jeffrey Hall, Michael Rosbash a Michael Young Mená laureátov Nobelovej ceny oznámili dnes v Štokholme. Informoval o tom na Twitteri Nobelov výbor. Víťazmi ceny boli americkí vedci Jeffrey Hall, Michael Rosbash a Michael Young za objav molekulárnych mechanizmov, ktoré riadia cirkadiánne rytmy. Cirkadiánne rytmy pomáhajú kontrolovať spánok, výživu, produkciu hormónov a krvný tlak.
Nobelova cena za fyziku bola udelená za objav gravitačných vĺn
Americkí vedci Rainer Weiss, Kip Thorne a Barry Barish dostali Nobelovu cenu za fyziku za rok 2017 dnes, americkí vedci Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne dostali Nobelovu cenu za fyziku za objav gravitačných vĺn pomocou detektora LIGO. Informoval o tom na Twitteri Nobelov výbor. Minulý rok dostali David Thoules, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz Nobelovu cenu za fyziku „za teoretické objavy v topologických fázových prechodoch a topologických fázach hmoty“.
Ministerstvo prírodných zdrojov iniciuje výskum populácie losov na Ukrajine
Ak sa informácie o ohrození existencie losa potvrdia, rezort sa podľa Semeráka vráti k prebiehajúcemu dialógu o zákaze lovu.Ministerstvo ekológie a prírodných zdrojov iniciuje vedecký výskum populácie losa európskeho na Ukrajine. Uviedol to minister ekológie a prírodných zdrojov Ostap Semerak počas spoločnej tlačovej konferencie ministerstva prírodných zdrojov a ministerstva agrárnej politiky, uvádza vládny portál. „Diskusia o zákaze lovu losov sa neskončila.
Tureckí archeológovia tvrdia, že našli hrob Santa Clausa
V podzemných priestoroch kostola svätého Mikuláša v oblasti tureckého mesta Demre sa našla neporušená hrobka. Tureckí archeológovia informovali, že údajne našli pohrebisko svätého Mikuláša Divotvorcu, ale tzv. ďaleko sa nemohli dostať k jeho pozostatkom. Informuje o tom BBC. Uvádza sa, že neporušenú hrobku našli v podzemných priestoroch kostola svätého Mikuláša pri tureckom meste Demre v juhozápadnej provincii Antalya.
Vedci našli spôsob, ako zničiť bunky infikované vírusom HIV
KYJEV. 13. októbra. UNN. Imunitné bunky s modifikovanou DNA, ktoré vynašli americkí molekulárni biológovia, začali rozpoznávať bunky infikované HIV a ničiť ich skôr, ako vírus začne ničiť imunitný systém. Vedci úspešne vykonali výskum na myšiach, uvádza UNN s odkazom na PLoS Pathogens. Tieto transgénne T bunky môžu chrániť telo zvieraťa pred opätovným výskytom infekcie po vysadení antiretrovírusových liekov. čítajte aj: Na Ukrajine je HIV infikovaných 136-tisíc ľudí.
Škorpióni dokážu „vyladiť“ svoj jed na obranu a útok.
Vedci dospeli k záveru, že dlhodobé vystavovanie sa vhodným podmienkam prostredia vedie u škorpiónov k zmenám v zložení jedu, na škorpióny útočia zvieratá, ktoré sú svojou veľkosťou zvyčajne podstatne väčšie ako oni a samotnými obeťami škorpiónov sú najmä menší hmyz. Preto sa škorpióny naučili rafinovane upravovať jedovatú zmes podľa svojich aktuálnych potrieb, uvádza Naked Science.
Vedci zmerali Mliečnu dráhu
KYJEV. 14. októbra. UNN. Podľa najnovších meraní je veľkosť galaxie Mliečna dráha 66,5 tisíc svetelných rokov. Veda o tom píše, uvádza UNN.Poznamenáva sa, že predtým to nebolo možné, pretože priame merania vzdialeností k astronomickým zdrojom sa spoliehajú na paralaxu, ktorá sa zvyčajne dá merať iba vo vzťahu k susedným objektom. Dlhú stranu Mliečnej dráhy nebolo možné presne zmerať, pretože paralaxa je veľmi malá a medzihviezdny prach blokuje optické svetlo z týchto oblastí.
Vedci: Halucinogénne huby môžu pomôcť pri depresii
Psilocybín potláča amygdalu, ktorá je do značnej miery zodpovedná za emócie, ako je strach a úzkosť. Psilocybín, látka nachádzajúca sa v magických hubách, dokáže „resetovať“ mozog človeka s ťažkou chronickou depresiou, čím zvyšuje nádej na budúcu liečbu. Vyplýva to zo záverov štúdie, ktorú uskutočnila skupina vedcov z Imperial College London, informuje BBC. V malej štúdii bola 19 pacientom podaná jedna dávka psilocybínu.
Komentáre:
TOP správy
Fyzici dokázali nemožnosť existencie Matrix Anonymous 03/10/17 Ut 21:26:33 No. 1535110. Vedci sa pokúsili vytvoriť model kvantového systému (dvojrozmerný plyn s frakčným kvantovým Hallovým efektom) pomocou klasické metódy (v konečnom dôsledku založené na
Vedci dokázali nemožnosť matice - www.vladtime.ru
Vedci z Ruska a Izraela dokázali nemožnosť matice a odborníci sa o výsledky výskumu podelili s verejnosťou. Novinári o tom hovorili a publikovali podrobný popis procesu v Science Advances.
novinky/ - Fyzici dokázali nemožnosť existencie - 2ch.hk
Fyzici dokázali nemožnosť existencie Matrix Anonymous 04/10/17 St 02:46:04 No. 1536255. Vedci sa pokúsili vytvoriť model kvantového systému (dvojrozmerný plyn s frakčným kvantovým Hallovým efektom) pomocou klasických metód (v konečnom dôsledku založených na
Žijeme v Matrixe – a tu je 15 dôkazov! - fishki.net
A mnoho ďalších podnikateľov, vedcov, filozofov verí, že je to možné - s pravdepodobnosťou 20-50%. Najpresvedčivejším argumentom v prospech našej existencie v skutočnom Matrixe je 18 fotografií, ktoré dokazujú, že matrica existuje.
Fyzici dokázali nemožnosť života v matrixe - hronika.info
Kronika udalostí » Neuveriteľné » Fyzici dokázali nemožnosť života v matrixe. Vedci sa snažia nájsť odpoveď na hypotetickú teóriu o existencii paralelného sveta, akým je alternatívny vesmír.
Vedci vyvrátili teóriu, že náš vesmír je neskutočný – tproger.ru
Nemožnosť takého niečoho však dokázali dvaja fyzici z Oxfordu a Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme, Zohar Ringel a Dmitrij Kovrizhin.Na uloženie matice popisujúcej správanie 20 spinov kvantových častíc by bol potrebný terabajt RAM.
10 znakov, že žijeme v „matrixe“ - počítač - hi-news.ru
Matrix ponúka príklad déjà vu – keď sa niečo zdá nevysvetliteľne známe. Vedci predpokladajú, že to už mohol niekto urobiť a vytvoril náš svet. Samozrejme, tento postulát, rovnako ako existenciu Boha, nemožno dokázať ani vyvrátiť, ale možno o ňom diskutovať s otvorenou mysľou
Nemožnosť matice bola dokázaná: Veda: Veda a technika - lenta.ru
Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe. Ako sa počet častíc v simulácii zvyšoval, vedci zistili, že potrebné Ako uvádza Daily Mail, štúdia naznačuje, že nie je možné vytvoriť ilúziu
Veda: Vedci dokázali nemožnosť matice - yodda.ru
Vedci z Ruska a Izraela dokázali nemožnosť matice a odborníci sa o výsledky výskumu podelili s verejnosťou. Britskí vedci dokázali, že duša existuje. Vedci dokázali existenciu duše vedecky dokázať.
Ani jeden Neo nebol zranený: dokázali to fyzici z Izraela a Ruska - www.yaplakal.com
Štúdia naznačuje nemožnosť vytvorenia ilúzie reality. Čo sú to za vedci, ktorí nemajú ani VR prilbu, ani LSD?To, že títo vedci nemajú taký výpočtový výkon, nevyvracia existenciu matrixu.
Vedci testovali možnosť, že ľudstvo | Gamebomb.ru - gamebomb.ru
Prečo vedci odmietajú existenciu Matrixu len na základe údajnej nemožnosti hardvérových výpočtov takéhoto rozsahu? Prečo, pán Anderson, prečo sa snažíte dokázať, že všetko okolo nie je matrix? Páči sa mi to! LVL 4.
Vedci dokázali nemožnosť matice - tvzvezda.ru
Fyzici z Ruska a Izraela dokázali, že ľudstvo nemôže žiť v matrixe. Počas experimentu vedci simulovali kvantový systém správania sa častíc plynu s využitím sily univerzitných počítačových systémov, pričom postupne pridávali
Fyzici dokázali nemožnosť existencie matice - newsrbk.ru
Fyzici sa zhodli, že ich výskum naznačuje, že je nemožné vytvoriť ilúziu reality. Teória generálneho riaditeľa SpaceX Elona Muska, že ľudstvo je v matrici, je teda chybná. Vedci už predtým dokázali existenciu
Vedci dokázali nemožnosť matice - news.ivest.kz
ivest.kz » Novinky » Novinky » tengrinews.kz » Vedci dokázali nemožnosť matice. Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe, uvádza Lenta.ru.
Fyzici dokázali nemožnosť života v matrici?: Môže to - www.vladtime.ru
Nová práca Ringel a Kovrizhina dokázali, že takéto simulácie vôbec nemôžu existovať, nie preto, že by výskumníci neboli vynaliezaví, ale kvôli princípu, že vedec z Kaliningradu predložil verziu, že ľudstvo existuje v matrici.
Vedci dokázali nemožnosť matrice | Tengrinews - tengrinews.kz
Vedci dokázali nemožnosť matice - udalosti vo vedeckej oblasti v Kazachstane a na celom svete. Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe, uvádza Lenta.ru.
Hypotéza Matrix: teraz je všetko vážne - ITC.ua - itc.ua
Vedci poznamenávajú, že pre nás prípadná existencia Matrixu zásadne nič nemení na našom prístupe k vnímaniu sveta. Dokazujú teda vyššie uvedené argumenty, že náš vesmír je simulácia? Očividne nie.
3 EXPERIMENTY, KTORÉ DOKAZUJÚ, ŽE ŽIJEME - www.youtube.com
3 EXPERIMENTY, KTORÉ DOKAZUJÚ, ŽE ŽIJEME V „MATRIXE“ NAŠICH ILÚZIÍ. DÔKAZ VIRTUALITY NÁŠHO SVETA - Trvanie: 22:54. Top Five 3 695 417 zobrazení.
Stena | VKontakte - vk.com
Stena | VKontakte - vk.com
Akcie. Sťažujte sa. Vedci dokázali nemožnosť matrice. Naši vedci sú drogovo závislí. bolo dokázané, že dokázali neexistenciu matrice.
Keď zakladateľ Tesly a SpaceX Elon Musk počas Kódexu 2016 vyvolal vlny vyhlásením vysokej pravdepodobnosti, že ľudstvo existuje v umelom, virtuálnom vesmíre, verejnosť silne zareagovala. Fanúšikovia Matrixu boli nadšení, no niektorí boli naozaj zdesení. Bohužiaľ, nový výskum ukázal, že neexistuje a ani nemôže existovať žiadny superpočítač, ktorý by podporoval existenciu miliónov ľudí v simulovanej realite. Nehovoríme o filozofii alebo osobitnom pohľade na život – iba o holých faktoch.
Je Matrix klamstvo?
Nedávna štúdia teoretických fyzikov z Oxfordskej univerzity, ktorá bola publikovaná v časopise Vedecký pokrok len minulý týždeň konečne potvrdzuje, že život a realita nie sú produkty počítačovej simulácie. Výskumníci vedení Zoharom Ringelom a Dmitrijom Kovrizhim dospeli k tomuto záveru po tom, čo si všimli nové spojenie medzi gravitačnými anomáliami a zložitosťou kvantových výpočtov.
Zástancovia teórie simulovaného vesmíru, ako je samotný Musk a populárny astrofyzik Neil deGrasse Tyson, často poukazujú na zvyšujúce sa schopnosti moderných počítačových systémov ako dôkaz, že realitu možno napodobniť. V koncepcii simulovaný vesmír, ktorý sa stal populárnym vďaka britskému filozofovi Nickovi Bostromovi už v roku 2003, existuje vysoká pravdepodobnosť, že v hypotetickej budúcnosti vyvinú vysoko rozvinuté civilizácie realistické virtuálne simulácie, ktoré vytvárajú ilúziu minulých období. Pre nás je táto „minulosť“ celkom prítomná a samotné simulácie by bolo vhodné porovnať s počítačovými hrami, ktoré tiež vytvárajú interaktívne obrázky starovekých civilizácií.
Podľa novej štúdie sa však vytvorenie takejto komplexnej simulácie zdá nemožné ani teoreticky. Dôvod je jednoduchý: v známej časti vesmíru jednoducho neexistujú žiadne prvky schopné vytvoriť mechanizmy s takým vysokým výpočtovým výkonom, ktoré by simulovali niečo také kolosálne.
Realita alebo simulácia: fyzici proti špekuláciám
Oxfordský tím sa pýtal: Je možné vytvoriť počítačovú simuláciu dostatočne výkonnú a zložitú, aby zachytila kvantové efekty mnohých fyzických tiel? Pre tých, ktorí sú slabo oboznámení s kvantovou fyzikou, vysvetľujeme, že v našom vesmíre je počet interakcií kvánt medzi sebou taký veľký, že sa jednoducho vymyká popisu. Vedci konkrétne testovali anomáliu známu ako kvantový Hallov efekt pomocou Monte Carlo, výpočtovej techniky, ktorá využíva náhodné vzorkovanie na štúdium zložitých kvantových systémov.
Vedci zistili, že na presné modelovanie kvantových javov vyskytujúcich sa v hmote musí byť systém extrémne zložitý. Táto zložitosť sa exponenciálne zvýšila, keď sa zvýšil počet častíc potrebných na modelovanie úplného obrazu. V dôsledku toho sa ukázalo, že toto nemožnéčisto fyzikálne – a to aj napriek tomu, že fyzici do svojich výpočtov zahrnuli len časť ľudstvu známeho sveta, a nie celý Vesmír. Vedci zvlášť poznamenali, že na uloženie úplných informácií dokonca o niekoľkých stovkách elektrónov je potrebná počítačová pamäť s väčším množstvom, ako je dostupné na svete. „Nemôžeme však vylúčiť možnosť, že niektorí fyzické vlastníctvo(čo znamená hypotetická simulačná charakteristika) špecificky vytvára bariéru pre efektívnu klasickú simuláciu mnohočasticových kvantových systémov,“ píšu.
Fyzické obmedzenie demonštrované výskumníkmi je dosť na to, aby vyvrátilo všetky hypotézy o superinteligencii, ktorá núti ľudí žiť v obrovskej počítačovej simulácii. Na rozdiel od vyhlásení Muska alebo Tysona, úspechy ľudstva sú zjavne stále zásluhou samotných ľudí a ich starostlivej práce, a nie vopred určeného programu, ktorý vedie rozvoj ľudstva smerom zhora.
Nedá sa však povedať, že človek pozná Vesmír tak dobre, aby so 100% istotou robil takéto vyhlásenia. Predpoklad pravdepodobností, dokonca fantastických, je jednou z vlastností, vďaka ktorým ľudia vo vede čoraz viac prelomujú, pričom posúvajú hranicu „nemožného“ stále ďalej a ďalej.
Jedným z hypotetických spôsobov, ako cestovať v čase, je cestovať rýchlosťou rádovo rýchlosťou svetla alebo ešte rýchlejšou. Napriek jednému zo základných tvrdení Einsteinovej teórie relativity, ktorým je nemožnosť dosiahnuť rýchlosť vyššiu ako rýchlosť svetla, sa za posledných desať rokov vo vedeckej komunite rozvinula diskusia, ktorej podstata spočíva v tom, že jednotlivé fotóny môžu byť „superluminálne“.
Dokázanie existencie takýchto fotónov by znamenalo teoretickú možnosť cestovania v čase, keďže tieto fotóny by porušovali princíp kauzality.
Tento princíp v klasickej fyzike znamená nasledovné: akákoľvek udalosť, ktorá nastala v čase t 1, môže ovplyvniť udalosť, ktorá nastala v čase t 2, iba ak je t 1 menšie ako t 2 . V teórii relativity je tento princíp formulovaný podobne, len pridáva aj podmienky spojené s relativistickými efektmi, vďaka ktorým čas závisí od zvolenej vzťažnej sústavy.
Dôvod na obnovenie diskusie o existencii „superluminálnych“ fotónov sa objavil v januári 2010. Potom bol v časopise Optic Express uverejnený článok amerických vedcov, o ktorom diskutovalo vedecké oddelenie Gazeta.Ru. Vo svojom experimente výskumníci prešli fotóny cez hromadu materiálov rôznej povahy.
Striedaním vrstiev vysokých a nízkych indexov lomu vedci pozorovali, že jednotlivé fotóny prešli cez dosku s hrúbkou 2,5 mikrónu zdanlivo superluminálnymi rýchlosťami.
Autori práce sa pokúsili vysvetliť tento jav z hľadiska korpuskulárno-vlnovej povahy svetla (veď svetlo je vlna aj tok častíc-fotónov súčasne) bez toho, aby porušili teóriu relativity, argumentujúc že pozorovaná rýchlosť je nejaký druh ilúzie. V experimente svetlo začína aj končí svoju cestu ako fotón. Keď jeden z týchto fotónov prekročí hranicu medzi vrstvami materiálu, vytvorí na každom povrchu vlnu – optický prekurzor (pre názornosť možno optický prekurzor prirovnať k vzdušnej vlne, ktorá sa objaví pred idúcim vlakom). Tieto vlny na seba vzájomne pôsobia a vytvárajú interferenčný obrazec: to znamená, že intenzity vĺn sa prerozdeľujú a vytvárajú obrazec jasných maxím a miním, rovnako ako keď protivlny v oceáne vytvoria prílivovú vrstvu – príval vody. Pri určitom usporiadaní vrstiev H a L spôsobuje interferencia vĺn efekt „skorého príchodu“ niektorých fotónov. Ale iné fotóny, naopak, dorazia zreteľne neskôr ako zvyčajne kvôli objaveniu sa miním interferencií na obrázku. Ak chcete správne zistiť rýchlosť, musíte zaznamenať všetky fotóny prechádzajúce vrstvami, potom spriemerovanie poskytne obvyklú rýchlosť svetla.
Na potvrdenie tohto vysvetlenia boli potrebné pozorovania jedného fotónu a jeho optického prekurzora.
Zodpovedajúci experiment uskutočnila skupina vedcov vedená profesorom Du Chengwanom z Hongkongskej univerzity vedy a techniky (HKUST).
Vo svojom experimente vedci vytvorili pár fotónov, po ktorých jeden z nich poslali do média pozostávajúceho z atómov rubídia ochladeného na nízke teploty. Vytvorením efektu elektromagneticky indukovanej priehľadnosti (kde sa médium, ktoré absorbuje žiarenie, stane priehľadným, keď sa naň aplikuje vhodné pole), Du a kolegovia úspešne zmerali rýchlosti samotného fotónu aj jeho optického prekurzora. "Naše výsledky ukazujú, že platí princíp kauzality.“ pre jednotlivé fotóny,“ píše sa v abstrakte článok publikovaný vo Physical Review Letters.
Táto práca teda ukončila vedeckú diskusiu o tom, či by mohli existovať jednotlivé „superluminálne“ fotóny.
Experiment hongkonských vedcov je navyše dôležitý pre rozvoj kvantovej optiky, lepšie pochopenie mechanizmu kvantových prechodov a vo všeobecnosti niektorých princípov fyziky.
No ľudia, ktorí snívajú o cestovaní späť v čase, by nemali zúfať.
Porušenie princípu kauzality jednotlivými fotónmi nebolo jedinou hypotetickou možnosťou vytvorenia stroja času.
V rozhovore Torontská hviezda Du Chengwan uviedol:„Cestovanie v čase na základe fotónov alebo optických metód nie je možné, ale nemôžeme vylúčiť iné možnosti, ako sú čierne diery resp "červí diery".