Непознанное автор: shotlandec | 4-11-2008, 02:02

Физика невозможного: Телепортация

Как стать телепортом. Физика непознанное. 

Физика невозможного: Телепортация, Как стать телепортом, Физика непознанное, Попытка телеропортации коробля, Ntktgjhnfwbz 'ktrnhjyjd
Телепортация, или способность мгновенно перемещать людей и предметы из одного места в другое может легко изменить направление развития цивилизации и вообще весь мир. Например, телепортация раз и навсегда изменила бы принципы ведения войны, сделала бы все средства передвижения ненужными и самое приятное: отпуска перестали бы быть проблемой. Ну кому не хочется иметь свой личный телепорт у себя дома?
Наверное, именно по этой причине эта способность является самой желанной у человечества. Разумеется, эту мечту воплотить в реальность рано или поздно придётся именно физике. Ну так давайте посмотрим что у человечества уже есть в наше время?

Я бы хотел начать с цитаты известного учёного:

Прекрасно, что мы встретились с парадоксом. Теперь можно надеяться на продвижение вперёд. © Нильс Бор


Телепортация по Ньютону

В рамках теории Ньютона телепортация просто невозможна. Законы Ньютона базируются на представлении о том, что вещество состоит из крошечных твердых бильярдных шариков. Объекты не приходят в движение, если их не толкнуть; объекты не исчезают и не появляются заново в другом месте. Но в квантовой теории частицы способны проделывать именно такие фокусы.
Ньютоновская механика продержалась у власти 250 лет и была свергнута в 1925г., когда Вернер Гейзенберг, Эрвин Шрёдингер и их коллеги разработали квантовую теорию. В общем, если и телепортация когда-нибудь и будет реализована, то благодаря Квантовой теории. Поэтому давайте рассмотрим её поподробнее.

Квантовая теория

Одно из самых важных уравнений в телепортации — это волновое уравнение Шрёдингера(см. фото). Пожалуй, имеет место рассказать о том, как оно появилось. Как-то Эрвин читал лекцию об интересном феномене, в котором говорилось о том, что электроны ведут себя также, как и волны. Один из присутствовавших в зале коллег-физиков Питер Дебай задал вопрос: «Если электрон можно описать как волну, то как выглядит его волновое уравнение?»

К тому моменту, благодаря Ньютону, все уже знали дифференциальное исчисление, физики описывали любую волну на языке диф. уравнений. Поэтому Шрёдингер воспринял этот вопрос как вызов и решил разработать подобное уравнение для электрона. И он сделал это, как когда-то Максвелл вывел свои уравнения для полей Фарадея, Шрёдингер вывел уравнение для волны де Бройля(так назвали электронную волну).

Небольшое отклонение от темы: историки науки потратили немало усилий, пытаясь выяснить где был и чем занимался Шрёдингер, когда открыл своё знаменитое уравнение. Оказалось, что он был сторонником свободной любви и ездил на отдых часто со своими любовницами. Он даже вел подробный дневник, в который заносил всех своих любовниц и сложным шифром обозначал каждую встречу. Считается, что те выходные, когда было открыто уравнение, Шрёдингер провёл в Альпах, на вилле «Хервиг», с одной из своих подружек. Так что женщины иногда могут способствовать стимуляции умственной деятельности ;)


Но не всё так просто. Если электрон описывается, как волна, то что же в нём колеблется? Ответом в настоящее время считается следующий тезис Макса Борна: эти волны представляют собой не что иное, как волны вероятности. То-есть электрон — это частица, но вероятность обнаружить эту частицу задаётся волной де Бройля. Получается, что внезапно в самом центре физики — науки, которая прежде давала нам точные предсказания и подробные траектории любых объектов, начиная с планет и комет и заканчивая пушечными ядрами, — оказались понятия шанса и вероятности! Отсюда появился принцип неопределённости Гейзенберга: невозможно знать точную скорость, точное положение электрона и его энергию в один и тот же момент. На квантовом уровне электроны могут делать совершенно невообразимые вещи: исчезать, потом снова появляться, быть в двух местах одновременно. Ну а теперь перейдём непосредственно к телепортации.

Телепортация и квантовая теория

Когда у людей спрашивают: «Как Вы представляете себе процесс телепортации?», большинство говорят, что они должны сесть в какую-нибудь специальную кабину, похожую на лифт, которая унесёт их в другое место. Но некоторые представляют себе это иначе: с нас собирают информацию о положении атомов, электронов и т.п. в нашем теле, всю эту информацию передают в другое место, где, воспользовавшись этой информацией, вас собирают заново, но уже в другом месте. Этот вариант пожалуй невозможен из-за принципа неопределённости Гейзенберга: мы не сможем узнать точное расположение электронов в атоме. Однако этот принцип можно преодолеть благодаря интересному свойству двух электронов: если два электрона первоначально колеблются в унисон(такое состояние называют когерентным), то они способны сохранить волновую синхронизацию даже на большом расстоянии друг от друга. Даже если эти электроны будут находится на расстоянии световых лет. Если с первым электроном что-то произойдёт, то информация об этом будет немедленно передана другому электрону. Это явление называется квантовой запутанностью. Пользуясь этим явлением физики за прошедшие годы смогли телепортировать целые атомы цезия, а скоро, возможно, смогут телепортировать молекулы ДНК и вирусы. Кстати, доказать принципиальную возможность телепортации математически удалось в 1993г. учёным из IBM под руководством Чарльза Беннетта. Так что они не только процессоры делать умеют, если кто не знал :)

В 2004 году физики Венского университета сумели телепортировать частицы света на расстояние 600м под рекой Дунай по оптоволоконному кабелю, установив таким образом новый рекорд расстояния. В 2006 году впервые в подобных экспериментах был задействован макроскопический объект. Физики из института Нильса Бора и института Макса Планка сумели запутать луч света и газ, состоящий из атомов цезия. В этом событии участвовали многие триллионы атомов!
К сожалению, использование подобного метода для телепортации твёрдых и относительно больших объектов ужасно неудобно, поэтому скорее всего быстрее разовьётся телепортация без запутывания. Разберём её ниже.

Телепортация без запутывания

Исследования в этой области стремительно набирают ход. В 2007 году было сделано важное открытие. Физики предложили метод телепортации, не требующий запутывания. Ведь это наиболее сложный элемент квантовой телепортации и если удастся его не использовать, то удастся избежать много сопутствующих проблем. Итак, вот в чём суть этого метода: учёные берут пучок атомов рубидия, переводят всю его информацию в луч света, посылают этот луч по оптоволоконному кабелю, а затем воссоздают первоначальный пучок атомов в другом месте. Ответственный за это исследование доктор Астон Брэдли назвал этот метод классической телепортацией.
Но из-за чего данный метод возможен? Он возможен из-за недавно открытого состояния вещества "конденсат Бозе-Эйнштейна", или КБЭ(На изображении слева он раскручен в эллипсоидной ловушке). Это одна из самых холодных субстанций во всей Вселенной. В природе самую низкую температуру можно обнаружить в космосе: 3 Кельвина, т.е. на три градуса выше абсолютного нуля. Это благодаря остаточной теплоте Большого взрыва, которая до сих пор заполняет Вселенную. Но КБЭ существует от одной миллионной до одной миллиардной градуса выше абсолютного нуля. Такую температуру можно получить только в лаборатории.
Когда вещество охлаждают до состояния КБЭ, все атомы сваливаются на самый низкий энергетический уровень и начинают вибрировать в унисон(становятся когерентными). Волновые функции всех этих атомов перекрываются, поэтому в каком-то смысле КБЭ напоминает гигантский «сверхатом». Существование этого вещества предсказали ещё Эйнштейн и Шатьендранат Бозе в 1925г., но этот конденсат был открыт только в 1995 в лабораториях Массачусетского технологического института и Университета Колорадо.
Итак, теперь рассмотрим сам принцип телепортации с участием КБЭ. Сначала набираются суперхолодная субстанция из атомов рубидия в состоянии КБЭ. Затем на это КБЭ направляются обычные атомы рубидия, электроны которых также начинают падать на самый низкий энергетический уровень, испуская при этом кванты света, которые в свою очередь передаются по оптоволоконному кабелю. Причём, этот луч содержит всю необходимую информацию для описания первоначального пучка вещества. Пройдя по кабелю, световой луч попадает в уже другой КБЭ, который превращает его в первоначальный поток вещества.

Учёные считают этот метод чрезвычайно многообещающим, но есть и свои проблемы. Например КБЭ очень сложно получить даже в лаборатории.
Вывод

Можем ли мы сказать с учетом всего уже достигнутого, когда мы сами получим эту удивительную способность? В ближайшие годы физики надеются телепортировать сложные молекулы. После этого несколько десятилетий наверняка уйдёт на разработку способа телепортации ДНК или, может быть, какого-нибудь вируса. Однако технические проблемы, которые необходимо будет преодолеть на пути к подобному достижению, поражают воображение. Скорее всего пройдёт немало столетий, прежде чем мы сможем телепортировать обычные предметы, если это вообще возможно.
Используемый материал: Митио Каку «Физика невозможного»

Попытка телеропортации коробля. Ntktgjhnfwbz 'ktrnhjyjd. Инштейн теория не возможнасти. 

Статьи раздела Непознанное

Германские физики открыли новый источник света - конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из фотонов.

Германские физики открыли новый источник света - конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из фотонов.Германские физики открыли абсолютно новый источник света, так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из фотонов. До недавнего времени, эксперты были уверены, что это невозможно.

Физики запутали четыре квантовые ячейки памяти

Физики запутали четыре квантовые ячейки памятиСцепленное состояние сразу для четырёх групп атомов, разнесённых в пространстве, удалось организовать исследователям из Калифорнийского технологического института (Caltech).

Произведена масштабная квантовая телепортация

Произведена масштабная квантовая телепортацияЭксперимент по передаче квантового состояния фотонов в свободном пространстве на расстояние 16 километров успешно провели физики из научно-технического университета Китая (USTC) и университета Цинхуа (Tsinghua).

Учёные впервые переохладили молекулу

Учёные впервые переохладили молекулуУльтрахолодную молекулу монофторида стронция (SrF) получили физики Йеля (Yale University). Ранее в таких экспериментах участвовали лишь атомы. Для того чтобы снизить температуру молекулы до нескольких сотых кельвина, учёным пришлось пойти на ряд ухищрений.

Физики обманули инертность ультрахолодных атомов

Физики обманули инертность ультрахолодных атомовНовый способ инициации химических реакций в облаке ультрахолодных атомов обнаружили специалисты американского института JILA. Приложение даже слабого электрического поля значительно увеличило скорость образования новых молекул.

 (голосов: 1)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости