Тима Классный - Puzzle

Третье доказательство. Самое интересное доказательство гипотезы-симуляции – квантовая запутанность. Фотон, летящий в пространстве, можно считать вращающимся, то есть обладающим спином. Вообще-то фотоны не вращаются, но у нас ведь упрощенная модель. Физики считают, что до наблюдения у частицы не бывает конкретного спина. Пока на фотон никто не смотрит, он не может сам определить в какую сторону ему крутится, то есть пребывает в суперпозиции неопределенности. Кажется, будто природе сложно рассчитать вращение каждой частицы, и она использует для этого упрощенную схему. Но стоит появиться наблюдателю, и частица становится более сложной физически, а ее вращение просчитывается.

В предложенном Эйнштейном эксперименте, который должен был проверить на прочность копенгагенскую интерпретацию, получились очень любопытные результаты. Суть дела в следующем: если атом, к примеру цезия, испускает два фотона в разных направлениях, то, из-за закона сохранения импульса, их состояние будет взаимосвязано. Если один вращается снизу вверх, другой будет крутиться сверху вниз. Это и называется квантовая запутанность. Но ведь фотон, до проведения наблюдения, не знает куда ему вертеться. Если факт наблюдения заставил его выбрать один из вариантов, запутанный собрат должен сразу же закрутиться в другую сторону. То есть фактом наблюдения мы влияем на вращение фотона за которым не наблюдали, причем второму фотону требуется не только обрести спин, но и сделать это мгновенно, даже если фотоны разнесены на большое расстояние. То есть, если запутанные фотоны разбежались на разные концы вселенной – эта информация должна долететь до собрата в квадриллионы раз быстрее скорости света, чтобы он мгновенно обрел спин.

Это невероятно. К тому же, это нарушает законы физики, ведь ничто не может двигаться быстрее фотонов в вакууме. Однако второму фотону все-таки удается получить информацию в мгновенье ока. Но как он, с такой скоростью, узнает, что над собратом произвели наблюдение и он вращается в какую-то определенную сторону? Эйнштейн был уверен, что такая мгновенная связь невозможна и предполагал, что, когда запутанные фотоны вылетают из атома, они уже содержат информацию о спине и знают, как будут вращаться, если или когда над ними произведут наблюдения. То есть наблюдатель не меняет, а узнает спин частицы. Но через 17 лет, после смерти Эйнштейна, выяснилось, что гений в этом случае ошибся.

Чтобы доказать наличие или отсутствие у частицы информации о том, в какую сторону ей вращаться после наблюдения, ирландский физик Джон Бэл поставил весьма сложный и хитроумный эксперимент. В итоге Бэл доказал, что до наблюдения частица, даже запутанная, не знает как станет крутиться. Рандомный выбор спина получается строго после измерения. То есть запутанные частицы могут передавать друг другу информацию гораздо быстрее скорости света. Эксперимент преподнес больше новых вопросов, чем ответов.

В 2008 году группа исследователей из университета Женевы, решила уточнить скорость обмена информацией между запутанными частицами. Два запутанных фотона разместили на расстоянии 18 километров друг от друга. Измерили одну частицу и зарегистрировали, как быстро реагирует вторая. Технология позволила бы зафиксировать задержку в сто тысяч раз превышающую скорость света, но даже такой крошечной паузы не было. Получилось, что запутанные фотоны умеют передавать информацию, как минимум в 100000 раз быстрее скорости света, а может и вовсе моментально. Может Эйнштейн был прав говоря, что мгновенная связь в физическом мире невозможна.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.