интересное в науке новое

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z7cpbzCGzVdrKcMH?from_site=mail
Квантовый эксперимент показал, что разницы между прошлым и будущим — нет


3 минуты
11,4 тыс прочтений
2 дня назад





Все устали от интернета: 5 главных бизнес-трендов на 2025 год

Как бы люди старались, они не могут узнать завтрашний день. И физики понятия не имеют, почему. В надежде обнаружить источник «реки времени» физики из Университета Суррея Томас Гафф, Чинталпати Умашанкар Шастри и Андреа Рокко искали признакиее существования в эквиваленте горячей квантовой «ванны» под бесконечным пространством вечности.
Исследователи не нашли то, что искали, но вместо этого они подтвердили, что время течет назад так же легко, как и вперед в квантовой механике. Если использовать правильный жаргон, то физика в целом симметрична, когда дело касается времени. Люди, возможно, никогда не увидят, как яйцо раскалывается, а дуб превращается в желудь, но когда большинство процессов сводятся к их фундаментальным законам, мало что указывает на то, какой конец уравнения должен быть обращен к прошлому, а какой — к будущему, говорят исследователи.
В поисках подсказок о том, почему прошлое застыло на месте, нет проблем. Например, космологи изучали, как Вселенная расширяется от состояния с низкой энтропией к состоянию с высокой. Квантовые физики задавались вопросом, не может ли здесь быть замешана постоянно расширяющаяся сеть запутывания частиц с окружающей средой. До сих пор ничто не давало четкого объяснения, почему измерение времени обладает такой плотностью.
Гафф, Шастри и Рокко задались вопросом, могут ли квантовые уравнения движения скрывать в себе способ сделать невозможным возврат в прошлое состояние, действуя как своего рода механизм, гарантирующий, что законы системы не изменятся. Они использовали математическое приближение, известное как цепь Маркова, для описания упрощенной модели нагретых частиц, толкающихся в открытом контейнере.
Применяя марковскую динамику, в которой система не имеет памяти за пределами настоящего времени, каждое новое квантовое состояние в системе будет зависеть только от одного предыдущего состояния, что может означать путешествие в один конец или колебания, которые так же легко уводят частицы назад.
Независимо от того, куда команда заглянула в уравнениях, они не смогли найти никаких признаков того, что симметрия обратного времени противоречит тому, как разворачивается квантовая активность. Это означает, что «память» марковской системы не имеет предпочтений в отношении прошлого или будущего.
«Наши результаты свидетельствуют о том, что, хотя наш обычный опыт говорит нам, что время движется только в одну сторону, мы просто не знаем, что противоположное направление было бы столь же возможным, — говорит Рокко. — Если на квантовом уровне время может двигаться туда-сюда, то в масштабах физики, которую мы ощущаем, это точно не так. Настоящая “горячая ванна” под звездами гарантированно быстро остынет, поскольку энергия утекает в постоянно расширяющийся космос».
Трио утверждает, что их результаты ни в коей мере не противоречат закону термодинамики. В конце концов, некоторые законы физики действительно необратимы. Тем не менее, если перевернуть стрелу времени в квантовом масштабе, то все равно будет наблюдаться устойчивое охлаждение, что говорит о том, что в термодинамике нет ничего особенного в одном направлении по сравнению с другим в квантовом масштабе.
Если это так, то восприятие времени как улицы с односторонним движением может быть сбалансировано по другую сторону Большого взрыва вторым направлением — тем, которое также уносится космическим расширением и увеличением энергии из квантовой точки отсчета, которая помнит будущее так же легко, как и прошлое.
Ранее ученые разработалиновый подход к созданию материалов со сложными, «неупорядоченными» магнитными свойствами на квантовом уровне. Они создали материал, который соответствует требованиям для неуловимого «состояния спиновой жидкости Китаева», феномена, который озадачивал исследователей на протяжении десятилетий.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://dzen.ru/a/Z7Qm1ze_OB7wqGe1?from_site=mail
Физики доказали квантовую природу вращения атомного ядра: эксперимент опроверг полувековую теорию




Учёные из Национального университета Сингапура (NUS) и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Сиднее доказали, что вращающееся атомное ядро действительно является фундаментальным квантовым ресурсом. Это открытие бросает вызов устоявшимся представлениям о поведении субатомных частиц.
Долгое время считалось, что мельчайшие частицы, такие как электроны или протоны, проявляют квантовые свойства только при взаимодействии с магнитным полем. Однако при свободном вращении они, казалось, вели себя точно так же, как классические вращающиеся объекты. Это представление было настолько укоренившимся, что специалистам, работающим с магнитно-резонансными томографами (МРТ), не было необходимо понимание квантовой механики для интерпретации результатов.



Диаграмма, иллюстрирующая доказательство квантового спина. На левом изображении показано классическое «колесо фортуны», где максимум затенённых секторов с обеих сторон никогда не может быть больше четырёх. На среднем изображении показана квантово-размытая вероятность обнаружения спина, указывающего в определённом направлении. Справа находится функция вероятности поразительного неклассического состояния «кота Шрёдингера», где спин находится в суперпозиции, указывающей в противоположных направлениях. Этот спин возвращает вероятность быть положительным, равную 0,636, что больше классического максимума 0,571, тем самым доказывая, что спин находится в состоянии, которое не может быть описано классической физикой. Источник: Newton (2025). DOI: 10.1016/j.newton.2025.100017 📷

Профессор Валерио Скарани из Департамента физики NUS и научный профессор Андреа Морелло из Инженерной школы UNSW возглавили исследовательские группы, которые провели более сложные измерения на одиночном атоме, чтобы чётко продемонстрировать квантовое поведение вращающихся ядер.
Идея исследования возникла у профессора Скарани после ознакомления с работой российско-израильского математика Бориса Цирельсона, опубликованной 15 лет назад. Цирельсон исследовал вероятность обнаружения объектов в определённых местах при их ритмичном движении. Скарани задался вопросом, можно ли применить эту работу к поведению одиночных квантовых объектов при их вращении.
Сотрудничество с профессором Морелло из Школы электротехники и телекоммуникаций UNSW обеспечило необходимые навыки и сверхточное измерительное оборудование для проведения экспериментов, которые подтвердили теорию. Команда привела в движение спин ядра сурьмы и провела семь измерений за каждый цикл вращения, чтобы проверить, указывает ли он в положительном направлении.
Классическая теория предсказывала, что вероятность обнаружения стрелки, указывающей вправо, составляет либо 4 из 7, либо 3 из 7. Однако квантовая теория предсказывала, что в особом состоянии, которое учёные хотели создать, можно наблюдать более высокую вероятность. Эксперимент подтвердил квантовое предсказание, хотя отклонение от классического поведения было небольшим, но статистически значимым.
Это открытие имеет фундаментальное значение для науки. Оно опровергает ранее существовавшее мнение о том, что невозможно установить квантово-механическую природу ядерного спина, просто наблюдая за его прецессией в магнитном поле. Учёные показали, что это возможно, хотя и требует специальных видов ядерных спинов, помещённых в особые квантовые состояния, и сложного способа их наблюдения.
Хотя непосредственные применения этого открытия пока не очевидны, оно может стать эффективным методом для подтверждения создания специальных квантовых состояний, известных как «состояния кота Шрёдингера», которые могут быть важными квантовыми ресурсами в квантовых вычислениях.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Ученые пересмотрели привычные взгляды на «бритву Оккама»


4 февраля

17,6 тыс

2 мин







Средневековый монах Уильям Оккам утверждал, что из всех возможных объяснений предпочтение следует отдавать самому простому. Однако в последнее время все чаще оказывается, что сложные модели, особенно в области искусственного интеллекта, дают более точные прогнозы и превосходят свои упрощенные аналоги. Новое исследование ученых ставит под сомнение слепую приверженность принципу парсимонии и утверждает, что это ограничение может приводить к ошибкам и упущенным возможностям в науке.
Автор работы Марина Дубова, постдокторант Института сложных систем Санта-Фе, подчеркивает, что ориентация на парсимонию во многом исторически обусловлена. В научной традиции этот принцип закрепился как удобный инструмент для построения моделей, и с тех пор его практически не подвергали критике. Более того, образовательные программы по-прежнему учат, что стремление к простоте является ключевым в научной теории и моделировании. Однако, по словам Дубовой, такие представления уже не выдерживают испытания временем.
В рамках исследования Дубова провела вычислительное моделирование и обнаружила, что случайные эксперименты зачастую приводили к лучшим моделям, чем эксперименты, основанные на уже существующих предположениях. Это поднимает более глобальный вопрос: действительно ли отказ от сложных моделей оправдан? Если следовать исключительно принципу простоты, можно упустить важные закономерности и прийти к неверным выводам.


Исследование показывает, что чрезмерная зависимость от парсимонии может искажать научные модели и приводить к ошибочным прогнозам. Например, при изучении активности мозга простые модели часто интерпретируют сигналы как циклические колебания, тогда как в действительности активность может изменяться постепенно. Еще один пример — разработка новых лекарств: если в модель не включить такие важные факторы, как возраст пациента, это может привести к неверным прогнозам о том, кто получит наибольшую пользу от лечения.
В то же время сложные модели могут быть более гибкими и точными. Это особенно хорошо заметно в исследованиях климата. Обычно каждая научная группа разрабатывает свою модель прогнозирования климатических изменений, и со временем наука стремится выбрать наиболее простую из них. Однако ученые обнаружили, что объединение десятков различных моделей, порой даже противоречащих друг другу, позволяет получать более точные предсказания. Вместо того чтобы искать одно «идеальное» объяснение, специалисты используют всю совокупность данных, и этот подход оказывается гораздо более эффективным.
Марина Дубова подчеркивает, что такой метод можно применять и в других научных дисциплинах. Возможно, отказ от стремления к одной «самой правильной» модели поможет открыть новые, неожиданные аспекты изучаемых явлений. Исследователи надеются, что их работа станет отправной точкой для дальнейшего изучения того, когда экспертам стоит полагаться на простоту, а когда — на сложность.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Как общаются клетки: квантовая физика доказала забытую на 100 лет гипотезу


24 декабря 2024

15,2 тыс

3 мин









Сто лет назад советский ученый Александр Гурвич предположил, что живые клетки могут испускать слабый ультрафиолетовый свет, недоступный глазу, чтобы общаться друг с другом и стимулировать жизненные процессы. В первой половине XX века его гипотеза казалась слишком смелой, чтобы ее воспринимать всерьез. Не получившая теоретического обоснования, эта идея была отвергнута научным сообществом и надолго забыта. Однако современные исследования, основанные на квантовой механике, вновь обращаются к феномену, который Гурвич назвал «митогенетическим излучением». Это открытие не только подтверждает его эксперименты, но и меняет наше представление о том, как световые кванты могут участвовать в биологических процессах.
В 1920-х годах Гурвич провел серию необычных опытов с корнями лука. Поместив кончик одного корня рядом с боковой частью другого, он заметил, что на этой стороне клеточное деление происходило интенсивнее. Если между корнями вставляли стеклянную пластинку, эффект исчезал, но кварцевая пластинка, прозрачная для ультрафиолета, восстанавливала его. Гурвич сделал вывод, что слабый ультрафиолетовый свет, испускаемый одним корнем, стимулирует клеточное деление в другом. На тот момент научное сообщество скептически отнеслось к этим выводам.
Сегодня, опираясь на современные квантовые теории, исследователи предлагают новое объяснение митогенетического излучения. В своей новой работе известный физик Натан С. Бабкок связывает наблюдения Гурвича с концепцией квантового резонанса. Согласно этому подходу, определенные длины волн света способны вызывать реакции в живых клетках, действуя как своеобразный «квантовый ключ».
Традиционная квантовая механика предполагает, что взаимодействие систем с окружающей средой минимально. Это предположение долгое время исключало возможность существования квантовых эффектов в биологии, считая клетки слишком «теплыми, влажными и шумными» для таких тонких процессов. Однако новые исследования, использующие теорию открытых квантовых систем, демонстрируют, как биологическая среда способна усиливать слабые световые сигналы и использовать их для координации клеточной активности.
Эксперименты показывают, что ультраслабое ультрафиолетовое излучение (UPE) может выступать каналом связи между клетками. Оно становится не просто побочным продуктом биологических процессов, но активным элементом, участвующим в таких ключевых механизмах, как митоз, фотосинтез и ферментативные реакции.
Практические перспективы нового подхода к изучению света в биологии огромны. UPE может стать биомаркером, позволяющим диагностировать состояние клеток, выявлять окислительный стресс или ранние стадии рака. В регенеративной медицине эти кванты света могут использоваться для стимуляции заживления тканей и управления их ростом с высокой точностью.


Это открытие не только углубляет наше понимание биологии, но и прокладывает мост между живой природой и квантовой физикой. Теория открытых квантовых систем, примененная в этих исследованиях, открывает новые горизонты в науке и медицине.
Сегодня работа Гурвича, оказавшаяся на десятилетия впереди своего времени, обретает вторую жизнь. Ее переосмысление позволяет ученым задавать новые вопросы: как ультрафиолетовое излучение взаимодействует с другими процессами в клетках? Может ли оно влиять на иммунитет, старение или развитие сложных организмов? Какие еще скрытые квантовые феномены скрывает микромир живых систем?
Эти вопросы выводят науку на новый уровень. Ультраслабое ультрафиолетовое излучение, замеченное Гурвичем, становится проводником в мир, где квантовые явления определяют основу жизни. Сегодня, благодаря современным технологиям и теоретическим инструментам, загадка, которая начиналась с эксперимента с луком, превращается в научную революцию, способную изменить наше представление о природе.
Ранее в ходе работы с оптическими квантовыми генераторами ученые доказали существование «отрицательного времени».

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Разгадана ли наконец "жуткая связь на расстоянии", которая так беспокоила Эйнштейна?

• Призрак Эйнштейна: история одного несогласия
• Квантовая запутанность для чайников
• Полное решение квантовой головоломки

Квантовый мир никогда не перестаёт удивлять. В конце марта 2025 года физики-теоретики из Института теоретической физики в Париж-Сакле совершили прорыв, о котором десятилетиями мечтали учёные всего мира – они полностью определили статистику квантовой запутанности. Того самого явления, которое Альберт Эйнштейн называл "жутким действием на расстоянии" и считал доказательством неполноты квантовой теории. Но оказался ли гений прошлого века прав, или мы наконец-то разгадали одну из самых загадочных тайн физики?
Призрак Эйнштейна: история одного несогласия

Когда в 1935 году Эйнштейн вместе с коллегами Борисом Подольским и Натаном Розеном опубликовал свою знаменитую статью (ныне известную как парадокс ЭПР), он и представить не мог, что спустя почти столетие его скептицизм станет фундаментом для целой области науки и технологий будущего. Эйнштейн категорически отвергал возможность того, что измерение одной частицы может мгновенно влиять на состояние другой, находящейся на произвольном расстоянии.
"Бог не играет в кости", – настаивал великий физик, уверенный, что должны существовать некие скрытые переменные, объясняющие эту странную связь без нарушения принципа локальности. Квантовая механика казалась ему неполной, а идея мгновенной "жуткой связи на расстоянии" – абсурдной.


Потребовались десятилетия и работа нескольких поколений блестящих умов, чтобы доказать: Эйнштейн ошибался. В 2022 году Нобелевскую премию по физике получили Ален Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер "за эксперименты с запутанными фотонами, устанавливающие нарушение неравенств Белла и положившие начало квантовой информатике". Они экспериментально доказали то, что теоретически предсказал в 1964 году Джон Белл: локальные скрытые переменные не могут объяснить квантовые корреляции.
Но хотя само существование и свойства квантовой запутанности были надёжно подтверждены, полной математической картины этого явления у науки всё ещё не было. До сейчас.
Квантовая запутанность для чайников

Прежде чем говорить о сенсационном открытии французских физиков, давайте на пальцах разберёмся, что же такое эта знаменитая квантовая запутанность. Представьте, что у вас есть две монеты с весьма странным свойством: когда вы подбрасываете одну из них – орёл или решка выпадают с равной вероятностью, но если одна монета показывает орла, то вторая всегда показывает решку, даже если они находятся в разных концах Вселенной.
Это, конечно, упрощение, но суть квантовой запутанности примерно такова. Когда две частицы (например, фотоны) создаются или взаимодействуют определённым образом, они становятся "запутанными". Это означает, что их квантовые состояния связаны, и измерение свойства одной частицы мгновенно определяет соответствующее свойство другой частицы, вне зависимости от расстояния между ними.



В реальных экспериментах обычно используются пары фотонов с связанной поляризацией. Измеряя поляризацию одного фотона, можно мгновенно узнать поляризацию второго. Вот эта мгновенность и смущала Эйнштейна, ведь получается, что информация передаётся быстрее скорости света, что противоречит теории относительности.
Загвоздка в том, что нельзя использовать эту связь для передачи полезной информации – результаты измерения каждого отдельного фотона случайны. Корреляция проявляется только когда сравниваешь статистику измерений с обеих сторон. Квантовая механика как будто подмигивает нам: "Коммуникация быстрее света запрещена, но квантовая запутанность разрешена. Хитро, правда?"
Полное решение квантовой головоломки

И вот, наконец, мы подходим к главному. Что же такого революционного совершили Victor Barizien и Jean-Daniel Bancal из Института теоретической физики в Париж-Сакле? Они разработали математический метод, позволяющий полностью описать статистику, которую может генерировать система, использующая квантовую запутанность.
До этого момента учёные могли полностью охарактеризовать только статистику максимально запутанных состояний двух кубитов (квантовых битов). Но реальные квантовые системы редко находятся в максимально запутанном состоянии. Чаще имеет место частичная запутанность, которая до сих пор с трудом поддавалась математическому описанию.


Как объясняют сами исследователи: "Идея, которая мила, но трудно объяснима, заключалась в описании статистики частично запутанных состояний с использованием того, что мы понимаем о максимально запутанных. Мы нашли математическое преобразование, которое позволяет плодотворно интерпретировать физику процесса".
Если попытаться объяснить ещё проще: учёные нашли способ превратить сложную проблему в более простую, которую мы уже умеем решать. Это как если бы вы придумали формулу, позволяющую преобразовывать задачи высшей математики в простые арифметические примеры, которые может решить любой школьник.
Самопроверка квантовых устройств

Одним из самых удивительных свойств квантовой запутанности является возможность "самотестирования" (self-testing). Представьте, что у вас есть устройство, о работе которого вы ничего не знаете – настоящий "чёрный ящик". Всё, что вы можете делать – это подавать на вход какие-то сигналы и наблюдать за выходом.
В классическом мире этого было бы недостаточно, чтобы точно определить, что происходит внутри. Но в квантовом мире, если устройство основано на запутанности, само распределение статистики на выходе может однозначно определить, что за квантовое состояние используется внутри и какие именно измерения проводятся!
Это свойство имеет огромное значение для создания надёжных квантовых устройств. Оно позволяет проверять правильность работы квантовых компьютеров и систем связи, не полагаясь на внутренние механизмы – достаточно просто анализировать выходные данные. В мире, где квантовые технологии становятся всё более распространёнными, это обеспечивает беспрецедентный уровень надёжности.



От теории к практике: квантовая революция

Теоретический прорыв французских физиков имеет вполне конкретные практические последствия. Полное понимание статистики квантовой запутанности открывает двери для создания более совершенных квантовых технологий во множестве областей.
В первую очередь, это квантовая криптография – метод создания абсолютно защищённых каналов связи, основанный на принципах квантовой механики. Если раньше разработчикам подобных систем приходилось полагаться на интуицию и неполное понимание, то теперь у них есть полная математическая модель, позволяющая оптимизировать такие системы до предела их возможностей.
Для квантовых вычислений это также огромный шаг вперёд. Запутанность – ключевой ресурс, позволяющий квантовым компьютерам превосходить классические. Теперь учёные получили инструменты для более эффективного использования этого ресурса и для разработки надёжных методов проверки квантовых вычислений.
А что это значит для обычного человека? В ближайшие годы – более надёжные системы связи, более эффективные лекарства (разработанные с помощью квантовых компьютеров), более точные датчики и измерительные приборы. В долгосрочной перспективе – возможно, технологии, которые сегодня показались бы нам настоящей научной фантастикой.
Философский переворот: когда физика встречает метафизику

Помимо практического значения, новое открытие имеет глубокий философский смысл. Полное математическое описание квантовой запутанности проясняет границы самой квантовой теории и то, насколько наша интуитивная картина мира расходится с реальностью на квантовом уровне.
Нелокальность – идея о том, что физические события могут мгновенно влиять друг на друга независимо от расстояния – больше не является туманной концепцией. Теперь у нас есть точные математические границы того, насколько "нелокальной" может быть природа, и эти границы совпадают с предсказаниями квантовой механики.
Что бы сказал Эйнштейн, увидев это? Возможно, он был бы впечатлён элегантностью математического описания, но всё равно задался бы вопросом: почему природа устроена именно так? Почему квантовая теория оказалась права, а его интуиция – нет?
Может быть, дело в том, что наша интуиция сформирована макроскопическим миром, где квантовые эффекты скрыты от наших чувств. Эйнштейн мыслил в терминах классической физики, где каждое событие имеет конкретную причину, а информация не может распространяться мгновенно. Квантовый мир играет по другим правилам, и хотя эти правила теперь полностью описаны математически, их философская интерпретация остаётся предметом дискуссий.


Конец одной загадки – начало новых вопросов

Итак, разгадана ли наконец "жуткая связь на расстоянии", которая так беспокоила Эйнштейна? И да, и нет. С одной стороны, благодаря работе Barizien и Bancal, мы теперь полностью понимаем математическую структуру квантовой запутанности. Мы можем предсказать все возможные статистические распределения, которые могут возникнуть при измерении запутанных частиц, и использовать это знание для создания новых технологий.
С другой стороны, сам механизм, лежащий в основе квантовой запутанности, по-прежнему вызывает вопросы. Почему природа устроена именно так? Что на самом деле происходит, когда измерение одной частицы мгновенно определяет состояние другой? Существует ли более глубокая реальность за пределами квантовой механики?
Возможно, прав был Нильс Бор, советовавший "перестать указывать Богу, как ему управлять миром" и просто принять квантовую механику как математический инструмент для предсказания результатов экспериментов. А может быть, новое понимание квантовой запутанности станет ключом к следующему революционному прорыву в физике, который объединит квантовую теорию и теорию относительности в единую картину мира.
В любом случае, работа физиков из Париж-Сакле – это не конец пути, а важная веха на бесконечной дороге человеческого познания. Эйнштейн был бы доволен: даже ошибаясь в своём скептицизме относительно квантовой запутанности, он задал правильные вопросы, которые привели нас к более глубокому пониманию природы реальности.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Как квантовая физика превращается в сказку?


31 июля 2023

2913

4 мин




Школьно-институтский курс физики хоть и включает описание некоторых очень значимых тем, но практически не раскрывает их. Возьмем хотя бы неопределенность Гейзенберга или изучение причин гравитации. Добавим к этому квантовую физику, о которой обычно знают, что она "просто есть". Самое важное и интересное упускается, а все темы кажутся в итоге откровенным... бредом.



Квантовая физика

Как правило самой интересной и даже загадочной оказывается именно квантовая физика. Прочитав пару статей по теме складывается впечатление, что учебник квантовой физики - это что-то из серии "защиты от темных искусств" и в этом направлении теряется вся научность. Но это совсем не так!
Поскольку квантовую физику я изучаю самостоятельно (увы, ни в школе, ни в универе, ни даже в аспирантуре всё это не доносилось должным образом), по мере появления новых знаний видно, как некоторые источники поворачивают мысль совсем не в ту сторону. В итоге квантовая физика воспринимается чем-то из серии описания жизни Деда Мороза.

Квантовые вопросы действительно полны загадок и они действительно не линейны, как простая механика. Порой картина мира тут выглядит как фантастика. Но при этом квантовая теория - это всё-таки наука.

Одной из причин такой проблемы является распространенность плохих объяснений. Они приводят к тому, что теряется вся научность вопроса, а происходящее конфликтует со здравым смыслом. Давайте рассмотрим несколько таких примеров.


Всё-таки это наука

Думаю, что вы много раз слышали, что квантовые системы находятся в «нескольких состояниях одновременно»? Скорее всего при этом вы представляете себе два одновременно существующих состояния. Но исходя из множества материалов, которые я изучил, следует, что такой взгляд - результат выхватывания части вопроса из контекста. Красивого выхватывания, не поспорить. Но не совсем-таки научного.
На самом деле квантовая система всегда имеет одно и только одно состояние. Могут быть ситуации, когда система имеет несколько возможных будущих состояний - вы не будете знать наверняка, какое из них произойдет, пока не проведете измерение и не посмотрите на результат. Это обычная ситуация в квантовой теории.

Однако, это не то же самое, что на самом деле находиться более чем в одном состоянии одновременно - такого никогда не бывает.

То же самое и с утверждениями, что «электрон находится в двух (или более) местах одновременно». Это тоже очень плохая формулировка, хотя она и не лишена смысла. Фейнман научил нас избегать разговоров о значении измеримой величины до ее фактического измерения. Может быть с того всё и началось.
Прежде чем измерить положение электрона, мы не должны говорить об этом положении как о существующем. А почему? Да только потому, что мы его пока не знаем :)...
Действительно есть несколько мест, где электрон может быть найден будущими измерениями.

Это не то же самое, что быть в нескольких местах прямо сейчас.

Когда мы измерим эту позицию, мы получим один результат. Итак, электроны либо не имеют положения (до измерения), либо имеют одно (после измерения). Но не больше одного. А вот измерение как раз и проявит это самое состояние. Однако, про эффект наблюдателя потом напишут, что-то из серии "с помощью наблюдения можно менять реальность" 😏
Это всего два примера, но здесь есть скрыта распространенная проблема.

Акценты делаются не на том, а суть в итоге уходит. Так получается, что физика - это вовсе уже и не физика. Потом в комментариях пишут, что это посмешище.

Квантовая теория действительно содержит некоторые удивительные аспекты. Квантование само по себе не является интуитивным - наша интуиция формируется в макро-мире, где законы микро-мира не работают (или не работают в полном объеме). Это довольно просто осознать, если вы просто откажитесь от понятия "интуиция".
В квантовой теории действительно нельзя предсказать точный результат, как в классической физике. Вы берете исходную конфигурацию, делаете предположение о том, какой может быть окончательная конечная конфигурация, а затем вычисляете вероятность наступления этого события. Для того, кстати говоря, и нужен математический аппарат.
Затем вы выбираете другой возможный результат и повторяете процесс вычислений. Когда сумма всех вероятностей станет достаточно близкой к 1, это значит, что вы нашли наиболее вероятный результат. Но не стоит воспринимать неопределенность как набор фантазий.
Квантовая физика ломает восприятие ещё и тем, что допускает случайности. Но случайность не есть "не-научность". Просто по ряду причин (в том числе из-за недостаточной теоретической базы) физика не может быть точной в этих вопросах. Поэтому, случайность пока ещё воспринимается как часть научной теории.
Ни один из этих аргументов не делает квантовую физику антинаучной. Зато вот и описываемые рассуждения приводят к формированию к физике определенного отношения. Не нужно путать специфику научной сферы и сказочность.
Большинство же статей с радостью будут смаковать тот аспект эффекта наблюдателя, который вроде как позволяет управлять реальностью взглядом, но не скажут ни слова о научной специфике этого сложного вопроса. Вот и становится квантовая физика...сказкой :)...

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Российские ученые сломали гравитацию и готовы раскрыть главную тайну Вселенной


Вчера

16,6 тыс

3 мин





Оглавление

• Другого такого коллайдера не существует
• Первые результаты на NICA планируют получить уже этим летом

В Московской области начал работу российский адронный коллайдер. Эта российская разработка, как надеются наши ученые, может решить задачи, которые не под силу западным коллегам. Специалисты хотят так разбомбить нейтрон, чтобы получить барионную плазму и узнать, каким образом в веществе получается гравитация. Что-то понятно из этого простого объяснения? Тогда еще проще: российские ученые хотят получить такую форму вещества, на которую гравитация не действует. И это будет супертехнологией, сравнимой, по значению для цивилизации, разве что с открытием электричества.
Сейчас многие страны мира стараются создать новые виды летающих машин. Так, в Китае сразу несколько компаний получили права на полеты такси в воздухе. Но чтобы просто поднять такую машину, используются пропеллеры. А если через какое-то время наши ученые смогут получить хоть немного летучего вещества, то можно будет просто добавлять его в металл, и он станет легче воздуха. И лети себе куда хочешь. Можно наконец создать ковры-самолеты – поставил на него обычный вентилятор и вперед. Насколько все это реально? Подробнее – в материале РЕН ТВ, который публикуют «Известия».




Другого такого коллайдера не существует

25 марта 2025 года российские ученые Объединенного института ядерных исследований запустили в подмосковной Дубне сверхпроводящий коллайдер NICA. Если объяснять простым языком, то российский коллайдер должен воссоздать изначальное плазменное состояние вещества, из которого потом образовались вообще все материальные объекты во Вселенной, и человек в том числе.
"Мы хотим, фактически, с помощью экстремальных температур и давлений создать условия, при которых ядра, протоны и нейтроны развалятся на кварки и глюоны и мы смогли бы заглянуть в самые первые секунды после Большого взрыва, – отметил директор Объединенного института ядерных исследований, академик РАН Григорий Трубников.
Ученые тогда смогут понять, в какой момент у вещества появляется гравитация и как создать из свободной плазмы абсолютно любое материальное вещество с любыми свойствами.
Строить подмосковный коллайдер начинали совместно 24 страны. Но из-за санкций США и страны Евросоюза из проекта NICA вышли. Достраивала коллайдер Россия уже своими силами и своими технологиями. И теперь запустила. Другого такого коллайдера не существует.
Первые результаты на NICA планируют получить уже этим летом

"Прелесть NICA в том, что это специальная установка, нацеленная на сталкивание ядер, получение вот этой суперъядерной материи и ее детального изучения, то есть ее будет много, ее можно будет изучать очень подробно, изучать все тонкие эффекты", – уточнил ведущий научный сотрудник Института искусственного интеллекта НИУ ВШЭ Федор Ратников.
Даже самый большой ускоритель частиц в Швейцарии не способен сделать то, что может российская NICA. А значит, при достижении хотя бы одной из поставленных целей, Россия получит технологии, которых больше ни у кого в мире нет.
"В NICA они будут именно сталкиваться, будет получаться каша, которую мы будем изучать. То есть эта каша начинает брызгаться, грубо говоря. И вот мы можем наблюдать брызги. И вот по этим косвенным наблюдениям мы определяем, пытаемся определить то, что же там происходит внутри", – дополнил Ратников.
Как скоро ученые смогут реально управлять гравитацией предсказать нельзя, но первые результаты на NICA планируют получить уже этим летом.
Процесс получения знаний о том, как воздействовать на гравитацию, может быть очень долгим. Сначала нужно найти механизм, потом на его попытаться создать модель. Но никто пока не знает, получится ли что-то. Но, во-первых, если под этот проект выделили такие деньги, значит, ученые смогли его обосновать. А во-вторых – все пытаются понять, как технически будет развиваться общество. Но все специалисты, с которыми удалось поговорить за этот год, ни разу не упоминали работу над антигравитацией. То есть это научный проект, который не разрабатывается ни одной страной. Но если получится, то это станет реальным русским прогрессом.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Свет — это не то, что движется в пространстве, а само пространство в движении


11 апреля

2313

2 мин









В течение десятилетий физики пытались объединить гравитацию и электромагнетизм в единую теорию, способную объяснить фундаментальные силы природы. От Эйнштейна до Шрёдингера — идея единого поля будоражила умы. Однако даже теории вроде струнной, обещавшие дать ответы, в итоге не оправдали ожиданий. Сегодня группа учёных предлагает новый подход, который возвращает нас к геометрии — но уже с современным математическим инструментарием.
Суть новой теории в том, что и гравитация, и электромагнетизм — это проявления геометрических свойств самого пространства-времени. Не внешние силы, не поля в вакууме, а именно искривления и волны, проходящие сквозь ткань Вселенной. По словам авторов, электрические заряды и токи — это не некие «встроенные» объекты, а локальные сжатия и искривления пространства, которые можно описать на языке геометрии. Это перекликается с идеей Джона Уилера, одного из крупнейших физиков XX века, который говорил: «Материя говорит пространству, как искривляться, а пространство говорит материи, как двигаться».
Исследование построено на обобщённой версии геометрии, разработанной ещё в 1918 году немецким математиком Германом Вейлем. Она отличается от той, что использовал Эйнштейн, тем, что допускает изменяемость длины при перемещении — важное свойство, если мы хотим «встроить» электрический заряд в геометрию. Учёные дополнили эту модель методами вариационного исчисления и получили новую, эстетически стройную и математически точную форму уравнений Максвелла. Но теперь это не просто линейные уравнения, как в классической теории, а нелинейные — отражающие сложную природу взаимодействий, если рассматривать их как геометрию.
На практике это означает, что электромагнитные поля — это не нечто, существующее внутри пространства, а само пространство, вибрирующее особым образом. Свет — это волна пространства-времени, как и гравитационные волны, но другого типа. А электрический заряд — это просто локальное изменение плотности или кривизны этой ткани. Даже знаменитый эффект Ахаронова-Бома , когда на заряженную частицу влияет поле, которое не может быть обнаружено локально, оказывается естественным следствием новой геометрической картины мира.
Авторы считают , что их модель даёт прочный фундамент для дальнейших исследований. Более того, она предсказывает, что на масштабах Планка — там, где действуют квантовые эффекты и гравитация начинает «шуметь», — могут самопроизвольно возникать и исчезать заряды. Это может стать шагом к объединению квантовой теории поля с гравитацией — одной из самых трудных задач современной физики.
Новое исследование опубликовано в журнале Journal of Physics: Conference Series, и оно предлагает не просто ещё одну теоретическую конструкцию, а настоящую смену парадигмы. Возможно, спустя почти сто лет после смерти Эйнштейна его мечта о единой геометрической теории снова становится актуальной — но уже с новыми математическими средствами и свежим взглядом на природу реальности.