Воскресенье, 22.09.2019, 03:26
3 Дня Тьмы
 
МЕНЮ САЙТА

РЕГИСТРАЦИЯ И ВХОД


НОВОСТИ ЗА ДЕНЬ
ПОКА ПУСТО

ГОВОРИЛКА

СТАТИСТИКА

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » 2015 » Ноябрь » 10 » Квантовые частицы могут быть соединены через червоточины пространства-времени
09:56
Квантовые частицы могут быть соединены через червоточины пространства-времени

Запутанные чёрные дыры

Сто лет назад после разработки Эйнштейном общей теории относительности, физики всё ещё не могут разобраться с пожалуй, одной из наиболее сложных проблем несовместимости во вселенной. Эйнштейн описал ландшафт пространства-времени похожим на картину Сальвадора Дали – плавный, бесшовный, без разрывов, геометрический. Но квантовые частицы, заполняющие пространство, больше похожи на творение Жорж-Пьера Сёра – точечное, дискретное, описываемое вероятностями. Основы этих двух описаний противоречат друг другу. Однако новая идея предполагает, что квантовые корреляции разных точек картины импрессиониста создают не только ландшафты Дали, но и холст, на который они нанесены – а также и трёхмерное пространство вокруг них. Эйнштейн, как это с ним часто бывает, находится в центре всего этого, всё ещё разворачивая наши теории с ног на голову.Описание новой идеи, ER = EPR – будто инициалы, вырезанные на дереве. Это объединение двух идей, предложенных Эйнштейном в 1935 году. Одна – парадокс Эйнштейна-Розена-Подольски (EPR), «пугающее дальнодействие» между двумя элементарными частицами (spooky action at a distance). 

Вторая – связь двух чёрных дыр через червоточины (мост Эйнштейна-Розена, ER). Во время рождения этих идей между ними не просматривалось никакой связи. Парадокс EPR даже попал на страницы газет. Но что, если принять, что эти две идеи – проявления одного и того же? Тогда эта связь окажется основой всего пространства-времени. Квантовая запутанность, которая так беспокоила Эйнштейна, будет проявлением пространственных связей, сшивающих пространство, как говорит Леонард Саскинд, физик Стэнфордского университета и один из авторов идеи. Без таких связей пространство распалось бы на «атомы», по мнению Хуана Малдацены, физика из Принстонского института перспективных исследований, со-автора идеи. «Иными словами, сплошная и надёжная структура пространства-времени возможна лишь благодаря незримым запутанностям»,- говорит он. Более того, гипотеза ER = EPR может пролить свет на связь гравитации и квантовой механики.Конечно, не всем эта идея нравится (а по мнению Саскинда и не должна – она ещё в зачаточном состоянии). Джо Полчински, исследователь из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, осторожен в своих оценках, но заинтересован: «Не знаю, куда это всё движется, но выглядит достаточно интересно».

Войны чёрных дыр

Дорога, приведшая к ER = EPR сама по себе похожа на лист Мёбиуса, переходя сама в себя и напоминая рисунки Эшера. Начать можно с квантовой запутанности. Если две частицы запутаны, они превращаются в две части одного целого. Что случается с одной, случается с другой, независимо от расстояния между ними.
Хуан Малдацена объясняет это на примере пары перчаток: если вы нашли правую, вы сразу же знаете, что другая будет левой. В этом нет ничего пугающего. Но в квантовой механике обе перчатки сразу и левые, и правые (и все промежуточные варианты), пока вы не проведёте наблюдения над одной из них. Что ещё страньше – левая перчатка не становится левой, пока вы не найдёте правую – и в этот момент они обе обретают свои свойства.Запутанность тесно связана с открытием Стивена Хокинга от 1974 года того факта, что чёрные дыры испаряются. В пространстве постоянно появляются пары виртуальных частиц материи и антиматерии. Хокинг понял, что если одна частица упадёт в чёрную дыру, а другая сбежит от неё, то дыра будет испускать излучение. Через достаточное количество времени дыра исчезнет, что поднимает вопрос об информации, исчезающей вместе с ней.Но законы квантового мира запрещают уничтожение информации. Поэтому возникает вопрос – будет ли информация, попавшая в чёрную дыру, просто зашифрованной, или же она действительно исчезнет? 

Споры по этому поводу привели к т.н. «войнам чёрных дыр».В конце концов Саскинд понял, что вся информация, упавшая в дыру, попадает в ловушку её двумерного горизонта событий. И всё хранится в нём, будто в голограмме. Это как если бы биты информации, необходимые для воссоздания вашего дома и всего его содержимого, могли бы разместиться на его стенах. Информация не теряется – она шифруется и хранится вне доступа.Продолжив работу над идеей, Саскинд и Малдацена начали использовать голографию не только для понимания чёрных дыр, но и любого участка пространства, который можно описать его границами. За последние десять лет безумная идея, что пространство – это голограмма, превратилась в обыденную, в инструмент физиков, используемый везде, от космологии до сверхплотной материи. «Одно из тех событий, случающихся с научными идеями, состоит в том, что они из безумной идеи переходят в хорошую идею, а затем – в рабочий инструмент,- говорит Саскинд. Это уже стало рутиной». 

Голография была связана с тем, что происходит на границах объектов, включая горизонт событий чёрной дыры. Остался вопрос – что же происходит внутри. Поскольку никакая информация не может покинуть внутренности горизонта событий, законы физики запрещают непосредственные проверки внутренностей чёрной дыры.Затем в 2012 году физики Алмхейри, Маролф, Полчински и Салли – все из Санта-Барбары, пришли к такому странному выводу, что можно было сказать – погодите-ка. Мы ничего не знаем.Т.н. работа AMPS (по инициалам авторов) говорит, что у чёрных дыр вообще может не быть внутренностей, поскольку «стена огня» на горизонте событий уничтожит всё, что попробует раскрыть их секреты.

Измеряя огневую стену

Суть работы в следующем: если горизонт событий чёрной дыры – плавное и обыкновенное место, как предсказывает ТО (авторы называют это условие «без драматизма»), частицы, вылетающие из чёрной дыры, должны быть запутаны с частицами, падающими в дыру. Но для того, чтобы не потерять информацию, частицы, вылетающие из дыры, должны быть также запутаны с теми, что уже давно покинули дыру и теперь рассеяны где-то по всему излучению Хокинга. Получается, у нас есть слишком много запутанностей.

Запутанность не может существовать между тремя частицами одновременно — только у каждой пары частиц. «Полигамность» в квантовом мире невозможна, а значит, в «жерле» чёрной дыры не может существовать гладкое и протяжённое пространство-время. Поломка запутанности на горизонте означает наличие там некоей границы пространства – стены огня. Стивен Шенкер, физик из Стэнфорда, назвал работу AMPS «спусковым крючком». Физики любят такие парадоксы – они представляют собой плодородную почву для открытий.Саскинд и Малдацена сразу ухватились за идею. Они работали над своими запутанностями и червоточинами, вдохновляясь работой Марка Ван Раамсдонка, физика из университета Британской Колумбии в Ванкувере. Он совершил важный мысленный эксперимент, предполагающий, что запутанность и пространство-время сильно связаны между собой. «Как-то раз,- говорит Саскинд,- Хуан отправил мне загадочное сообщение, содержавшее уравнение ER = EPR. Я сразу понял, что он имеет в виду, и мы начали обсуждать идею». Они представили свои мысли в работе 2013 года «Холодные горизонты запутанных чёрных дыр», описывая запутанность, которую проглядели авторы AMPS – ту, что связывает пространство вместе. AMPS предположили, что части пространства внутри и снаружи горизонта событий независимы. Но Саскинд и Малдацена считают, что частицы с любой стороны границы могут быть соединены через червоточину, и это может разрешить парадокс. Картинку из работы некоторые шутя называют «осьминогом» – множество червоточин идут из внутренностей чёрной дыры к радиации Хокинга снаружи. Иными словами, не нужно придумывать запутанность, создающую странности на гладкой поверхности жерла чёрной дыры. Частицы внутри неё будут непосредственно соединены с частицами снаружи, которые уже давно улетели вдаль. Не надо переходить через горизонт. Внутренние и наружные частицы составляют одно целое, как поясняет Малдацена. Осьминог объединяет внутренности чёрной дыры с частицами из облака радиации Хокинга.

Дырки в дыре

Пока нет уверенности в том, что ER = EPR разрешит проблему огневой стены. Джон Прескил, физик из Калифорнийского технологического института, напоминает, что иногда физики полагаются на свой нос, чтобы «вынюхивать» многообещающие теории. И на первый «нюх» теория ER = EPR «может пахнуть свежо и приятно, но ей ещё надо дозреть на полочке».Тем не менее, Шенкер утверждает, что соответствие между запутанностью частиц и геометрией плавно изогнутого пространства-времени – это большое дело. Это позволило ему с его коллегой из Института перспективных исследователей поработать со сложными задачами квантового хаоса таким образом, что, как говорит Шенкер, «эта простая геометрия была понятна даже мне».ER = EPR не описывает любую часть любого пространства или любую запутанность. Она подходит к особой запутанности и особым червоточинам. Маролф, который недавно опубликовал работу, описывающую червоточины с более чем двумя концами, считает, что физикам известно об этих ограничениях. ER = EPR работает в особых случаях, но AMPS утверждает, что огневая стена представляет гораздо более широкую задачу. Маролф и другие беспокоятся, что ER = EPR изменит стандартную квантовую механику. «Есть ощущение, что эту штуку понимают только Ленни и Хуан,- говорит Маролф. Но, всё равно, в интересное время для науки мы работаем».

По материалам журнала: Quanta
Категория: НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ | Просмотров: 317 | Добавил: Расимка89 | Теги: космос, черная дыра, наука | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
avatar
1 Alex2012 • 14:39, 10.11.2015
smile Черные дыры давно превратились в вид некой интеллектуальной гимнастики. А насчет т.н. запутанности» частиц есть и другие гипотезы. Уже на
основе экспериментов. Недавно получены
 экспериментальные подтверждения (в работах физика  AnilAnanthaswamy)  того, чтот.н. элементарные частицы (и фотоны) на самом деле и не частицы и не волны, а
«тени» неких
  объектов, находящихся вином измерении, что позволяет иначе понять «таинственный» эффект квантовой «запутанности» (мгновенное взаимодействие на любых расстояниях) этих объектов (
.
 https://www.newscientist.com/article....deepens).
Эти данные вполне укладываются в т.н. голографическийпринцип мироустройства. Также недавно нашедший подтверждение.
http://www.nature.com/news....1.14328).
Все, в конечном счете, похоже,упирается в факт многомерности нашего Мира. Что делает весьма актуальным
старинный вопрос. Со времен Платона. Насколько реальна реальность


ПОХОЖЕЕ:
avatar
ПОИСК

РАДИО

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

КАТЕГОРИИ РАЗДЕЛА
ВОЙНЫ,БОЕВЫЕ КОНФЛИКТЫ, И ЧТО С НИМИ СВЯЗАНО [1138]
ГЕОПОЛИТИКА И ВСЕ ЧТО, С НЕЙ СВЯЗАНО [356]
ЛЮДСКАЯ ЖЕСТОКОСТЬ И ЗВЕРИНАЯ ЖЕСТОКОСТЬ [74]
КОСМОС И ВСЕ, ЧТО С НИМ СВЯЗАНО,КРОМЕ НЛО [559]
ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ КАТАКЛИЗМЫ И УДАРЫ СТИХИИ [1684]
МИСТИКА, СВЕРХЪЕСТЕСТВЕННОЕ И ВСЕ С НИМИ СВЯЗАНОЕ [497]
3 ДНЯ ТЬМЫ( рассказ) [4]
РАЗНЫЕ ПРОРОЧЕСТВА, ПРОГНОЗЫ, ПРЕДСКАЗАНИЯ, ВАРИАНТЫ БУДУЩЕГО И ТАК ДАЛЕЕ [161]
ПРИРОДНЫЕ И АНОМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ [278]
ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ И ЧЕЛОВЕЧЕСТВА [1206]
НЛО И ЧТО С НИМИ СВЯЗАНО [366]
НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ [333]
РАЗНОЕ [59]
ТРАНСПОРТНЫЕ АВАРИИ И КАТАСТРОФЫ И ВСЕ СНИМИ СВЯЗАНОЕ [36]
ЛУЧШИЕ РЕАЛЬНЫЕ ИСТОРИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА ИЗ ФОРУМА [0]
ТАИНСТВЕННЫЕ И СТРАННЫЕ СУЩЕСТВА [108]
СТРАШИЛКИ НА НОЧЬ [290]

ОБЛАКО ТЕГОВ
мистика зима наводнение нато Украина германия нло африка иран США война космос Египет марс магия Бразилия Япония россия ООН земля европа Луна загадки истории Индия Солнце самолет Тайвань авария прогноз Австралия Перу Апокалипсис ЕС Турция греция Индонезия жара астероид аномалия Китай СССР комета Польша дождь Камни жизнь дом Афганистан ветер наука грязь человек НАСА огонь вода предупреждение мексика артефакты природа пирамида канада Италия Эль-Ниньо гроза МКС Песок Испания дети звезды полярное сияние Жертвы Озеро Сибирь засуха Мир ночь погода животные река пришельцы взрыв Инки снег лес призраки облака падение маньяк холод небо галактики технологии планеты параллельные миры москва смерть пожар рисунки Приведение весна

ПОГОДА, ПОДЕЛИТЬСЯ
Яндекс.Погода

КАЛЕНДАРИК

АРХИВ САЙТА

Яндекс.Метрика Индекс цитирования Полное или частичное копирования материалов с сайта приветствуеться с активной ссылкой на 3db.moy.su.спасибо за понимание. 3db.moy.su© 2019