Воскресенье, 15 декабря 2019   Подписка на обновления  RSS  Напишите нам
Популярно
Параллельные миры. Физики объяснили существование нескольких вселенных одновременно
11:48, 01 декабря 2019

Параллельные миры. Физики объяснили существование нескольких вселенных одновременно


Появилась гипотеза о том, что наша Вселенная — это часть квантовой системы. Об этом пишет Nv.ua.

Коротко:

— существуют ли копии нашей Вселенной

— как объяснить квантовые явления

— какая частица может доказать существование параллельных вселенных

В одной из серий популярного научно-фантастического мультсериала Рик и Морти главные герои уменьшаются до микроскопических размеров и отправляются внутрь аккумулятора, где расположена целая Вселенная с существами, которые добывают электричество для машины. В этой мини-Вселенной была еще одна мини-Вселенная, которая добывала для нее энергию, а у той — еще одна, и так до бесконечности.

Казалось бы, ничего особенного, очередные фантазии и домыслы сценаристов с необычным мышлением и начальной стадией шизофрении.

Но, недавно ученые смоделировали ситуацию из мультсериала на нашу Вселенную и предположили, что мы и все пространство вокруг нас можем быть лишь частью квантовой системы или квантового компьютера.

Что такое квантовые компьютеры и почему их невозможно создать при нынешних условиях на Земле, а также объясняло, что такое теория всего и как она изменит все правила и законы привычной нам физики.

Так вот, на роль новой теории всего претендует разработка сотрудников кафедры теоретической физики Балтийского университета им. Иммануила Канта, которая основана на идее о существовании параллельных Вселенных, идентичных нашей.

Исследование российских физиков подкреплено математическими расчетами, переплетается с теориями о мультивселенной и вообще предполагает, что мы живем в квантовом мире, с чем бы точно не согласился возможно величайший ученый в истории человечества Альберт Эйнштейн.

До чего додумались физики?

Идея, на самом то деле, не нова, и ее сотрудники БФУ им. Канта в Калининграде почерпнули у своего коллеги из Испании в относительно далеком 2007-м. Нет, российские физики не украли чью-то гипотезу, а просто дополнили ее математическими расчетами и представили в несколько иной форме.

Итак, одной из главных задач современной физики является объединение общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна с законами квантовой механики. На данном этапе люди руководствуются правилами, которые установил Эйнштейн (к примеру, скорость света является постоянной и максимальной для нашей Вселенной).

Такие правила действуют лишь в привычном нам мире больших объектов или макромире. На субатомном уровне (в масштабе элементарных частиц вроде электронов) все совершенно по-другому: там частицы неподвластны эйнштейновской гравитации, ведут себя абсолютно хаотично и могут проявлять фантастические для нас свойства, как, например, нахождение в двух местах одновременно.

Казалось бы, в чем проблема, ведь макромир в любом случае состоит из микромира, то есть все, включая нас с вами, тоже состоит из частиц вроде электронов. Выходит, что и мы должны проявлять «фантастические» квантовые свойства?

В этом и заключается главная загадка: при взаимодействии квантовой системы с окружающей средой (на практике — появление наблюдателя в известном эксперименте с двумя щелями) происходит так называемая декогеренция, — нарушение целостности квантовой системы и появление классических для нас законов физики. Именно из-за декогеренции мы до сих пор не можем создать стабильный квантовый компьютер.

Физики из БФУ им. Канта Артем и Валериан Юровы предположили радикально новое объяснение взаимодействия ОТО с квантовой механикой: а что если декогеренции и вовсе не существует, и все мы живем в одной из квантовых Вселенных, которая взаимодействует с другими квантовыми Вселенными? Такую идею ученые изложили в своем исследовании «День взаимодействия Вселенных: квантовая космология без волновой функции», которое опубликовали в журнале The European Physical Journal в конце сентября 2019-го.

12 лет назад коллега исследователей Юровых профессор Педро Гонсалес Диаз предположил, что квантовые свойства могут проявлять не только элементарные частицы, но и вся Вселенная. Спустя годы российские ученые усовершенствовали теорию ныне покойного профессора Диаза и представили ее в новом свете.

«В те дни я скептически относился к этой идее. Известно, что чем больше объект, тем быстрее он разрушается. Даже бактерия очень быстро разрушается, а здесь речь идет о Вселенной. Но Педро спросил меня: „С чем взаимодействует Вселенная?“, и я ничего не ответил. Нет ничего, кроме Вселенной, и нет ничего, с чем она может взаимодействовать, что теоретически позволяет думать о ней как о квантовом объекте», — говорит Артем Юров.

Поскольку в мысленном эксперименте Юровых Вселенная — это квантовый объект, она также может обладать квантовыми свойствами и в буквальном смысле находиться в двух местах одновременно. Основываясь на этом, исследователи из Калининграда предположили, что никакой декогеренции не существует, и коллапс квантовой системы, который является необъяснимым для нас, — это что-то вроде небольшого искривления пространства-времени, связанного с взаимодействием нашей квантовой Вселенной с другими квантовыми Вселенными.

«Мы не можем это осознать или как-то зарегистрировать, поскольку таких устройств просто не существует. И они не могут быть созданы», — говорят авторы исследования. Действительно, нам пока не представляется возможным проверить, есть ли вне нашей Вселенной другие Вселенные.

Но существование и взаимодействие нескольких миров одновременно оказались не просто очередной необоснованной идеей двух сумасшедших физиков: математические расчеты и другие научные установки работают, если мы предполагаем, что Вселенная имеет квантовые свойства.

Идея о существовании параллельных Вселенных или «многомировая интерпретация квантовой механики» принадлежит американскому физику Хью Эверетту, а современники Ховард Вайсман, Майкл Холл и Дирк-Андре Декерт составили на ее основе одну из первых существенных математических моделей. Как раз ее усовершенствовали Юровы, объединив модель с предположениями профессора Педро Гонсалеса Диаза.

«Суть нашей работы состоит в том, что мы взяли уравнение, которое космологи используют для описания Вселенной Фридмана-Эйнштейна, добавили „квантовые силы“ и исследовали полученные решения. Мы получили удивительные результаты, в частности, возможно, что некоторые загадки космологии получат неожиданное решение, согласно этой теории. Но самое главное, что наша модель тестируема», — объясняют российские физики.

Авторы исследования также считают, что квантовые свойства могут проявляться только если Вселенных несколько. Когда они расположены достаточно близко друг к другу — квантовый потенциал сохраняется, а когда они отдаляются — частицы снова становятся классическими. Согласно подобным теориям, не только мы, но и вся наша Вселенная могут быть чем-то вроде кубита — минимальной единицы информации в квантовом компьютере — в огромной мультивселенной и посреди разных копий наших миров.

К сведению, ранее Артем Юров выступал с лекцией о том, что машины времени уже существуют в виде кротовых нор, но физика не позволит нам изменить прошлое, поскольку все во Вселенной должно быть связано и ничего не должно приводить к парадоксам.

Параллельные Вселенные

Идеей о существовании нескольких миров одновременно обеспокоены не только сценаристы научно-фантастических фильмов и сериалов. Пару лет назад физик из США Лия Бруссар запланировала эксперимент, который должен был подтвердить или опровергнуть существование зеркальных миров.

В качестве подопытного элемента Бруссард решила использовать гипотетическое зеркальное вещество — нейтрон, который в обычном нейтронном пучке начинает распадаться на протоны за 14 минут и 48 секунд, а в лабораторных условиях — на 10 секунд раньше.

Это явление противоречит законам физики, поскольку нейтроны не могут отличаться друг от друга и вести себя по-разному в зависимости от среды их изучения. Некоторые ученые посчитали, что нейтроны, которые распадаются и исчезают в течение другого промежутка времени и являются веществом из параллельной Вселенной.

С помощью ядерного реактора мощностью в 85 мВт в лаборатории Ок-Ридж ученые планировали выстрелить пучком нейтронов через 15-метровый тоннель с магнитами о непроницаемый экран. Если некоторые из частиц, на которые распадаются нейтроны, преобразуются в зеркальные копии и пройдут сквозь экран — теория о мультивселенных получит больше аргументов в свою пользу.

О результатах эксперимента пока ничего неизвестно, но в августе 2019-го на сайте лаборатории Ок-Ридж появилась новость, согласно которой шесть ученых, включая Бруссар, получили $500 тыс. на зарплаты и исследование в следующем году.

Сообщалось, что Лия Бруссар будет разрабатывать набор симуляций для описания характеристик поведения нейтронов и продуктов их распада. «Ожидается, что эти инструменты будут способствовать проведению экспериментов следующего поколения для обнаружения новых частиц и их взаимодействий за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц, а также прольют свет на загадку темной материи и помогут решить проблему антиматерии, которой почти нет во Вселенной», — указано в статье.

Ранее австралийский физик Ховард Уайсмен из университета Гриффита в Брисбене предложил теорию мультивселенной, которая основывается на трех постулатах:

 — Вселенная, в которой мы живем, является лишь одной из бесчисленного количества Вселенных. Некоторые из них почти идентичны нашей, но большинство сильно отличаются;

— Вселенные в одинаковой степени реальны и существуют в одном временном измерении, которое имеет общие для всех законы;

— все явления, лежащие в основе квантовой механики, являются следствием определенной фундаментальной силы, которая возникает между схожими параллельными мирами, и стремится «отдалить» их друг от друга.

Интересно, что как и свежем исследовании Артема и Валериана Юровых, Уайсмен предположил, что все квантовые свойства, о которых мы знаем, — это результат взаимодействия нашей Вселенной с ее близнецом. «Привычная квантовая механика вообще не предлагает никаких доказательств и объяснений, в то время как наша теория описывает обычные (не квантовые) Вселенные, которые взаимодействуют между собой с помощью квантовой механики», — заявлял Ховард Уайсмен.

Но, к сожалению, необычного поведения нейтронов при их распаде и воздействии магнитного поля пока недостаточно для доказательства того, что существуют копии нашего мира.

Поделиться:

Добавить комментарий

© 2017 - 2019 Новости Запорожья и области. Лента свежих Запорожских новостей – AngolenkoNews