Немецкие физики нашли признаки того, что мы живем в иллюзорном мире "матрицы"

Физики сделали подарок поклонникам кинотрилогии "Матрица" - фактически изобрели ту самую красную пилюлю, которая помогла ее герою избавиться от иллюзии привычного мира и окунуться в неприглядную реальность, созданную машинами. Правда, в отличие от фильма, "пилюлей" является теоретический тест. Тем не менее он, как и в кино, позволит понять, действительно ли наша вселенная является лишь виртуальной симуляцией, убеждены ученые.
Сайлас Бин из университета Бонна в Германии и его коллеги исходят из того, что любая симуляция вселенной, независимо от степени ее сложности, должна иметь некие лимиты. И будь они найдены, у людей появятся доказательства того, что окружающий видимый мир - это всего лишь иллюзия, пишет The Daily Mail.
Как считают физики, этого можно достичь, создав собственную модель вселенной - компьютерную симуляцию - на основе теории квантовой хромодинамики, описывающей сильное взаимодействие элементарных частиц, и используя фемто-единицы измерения ("фемто-" означает множитель 10 в минус 15-й степени).
Моделирование в области физики на таком фундаментальном уровне предположительно эквивалентно моделированию устройства самой вселенной, поясняет статья. Причем задача не из легких: вычисления, даже в таких стремящихся к ничтожности масштабах, довольно трудны. Несмотря на использование мощнейших суперкомпьютеров, физикам до сих пор удавалось смоделировать лишь части пространства, а не целую вселенную.

Read more »

Пулковская обсерватория: инопланетяне смотрят на нас, как на идиотов

Возможно, инопланетяне не вступают в контакт с жителями Земли, так как считают нас недоразвитыми и опасными существами, считает старший научный сотрудник Пулковской обсерватории Сергей Смирнов.

Read more »

В космосе преобладают обитаемые планеты в стиле Дюны

Пустынные планеты, похожие на мир из фантастического фильма «Дюна», могут быть наиболее распространенным типом обитаемых планет в галактике.
До сих пор считалось, что наиболее распространенными обитаемыми планетами являются богатые водой миры, такие как Земля, но моделирование, проведенное учеными из Токийского университета, опровергает эту гипотезу и свидетельствует о преимуществе пустынных засушливых планет.

Read more »

Теория бессмертия

«Теория бессмертия» – 1 серия

 «Теория бессмертия» – 2 серия
Время – главный враг этого мира, ведь его неумолимый ход с каждым днём приближает нас к смерти. Но так ли неотвратимо это движение, и какой срок отмерен нам на самом деле? Поиск ответа на этот вопрос начался тысячи лет назад и продолжается до сих пор.

Специальный проект Пятого канала - документальный фильм «Теория бессмертия».
Источник

Tweet

Теория возникновения Луны поставлена под сомнение

Новые данные, полученные американскими учеными, свидетельствуют о том, что Луна образовалась не в результате столкновения Земли с крупным космическим объектом - именно эта теория возникновения Луны на сегодняшний день превалирует в научных кругах, передает BBC.
Исследователи изучили образцы лунного грунта, собранного экспедицией 1972 года, и пришли к выводу, что в коре спутника Земли содержится в 100 раз больше воды, чем считалось прежде. Это заставляет пересмотреть представления о химическом составе лунных недр и обстоятельствах рождения Луны. Ведь ученые уверены, что в результате мощнейшего удара и выделившейся при этом энергии почти вся вода на Луне должна была испариться, пишут они в статье, опубликованной в журнале Science.
По сравнению с метеоритами, Земля и другие планеты земной группы содержат сравнительно небольшое количество воды и прочих летучих веществ. Еще меньшее количество воды в образцах лунного грунта рассматривалось как доказательство гипотезы, что Луна сформировалась в результате столкновения двух протопланетных тел. В результате этой катастрофы под воздействием высоких температур все летучие вещества испарились, и Луна стала абсолютно сухим телом, считали ученые.
Однако теперь группа ученых под руководством Эрика Хойри из Института Карнеги в Вашингтоне выяснила, что прежние оценки содержания воды в лунных породах, возможно, были неверны, передает РИА "Новости".

Read more »

Американцы нашли новую элементарную частицу, но не ту, что рассчитывали найти

Американские ученые заявляют о, возможно, самом значимом открытии в физике за последние полвека, передает информационный канал "Вести". Во время эксперимента на ускорителе частиц Tevatron (это "младший брат" Большого адронного коллайдера) удалось засечь неизвестную ранее элементарную частицу. Это не бозон Хиггса, который все так пытаются найти. (Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Эта гипотетическая частица отвечает за массы всех других частиц).
Сталкивая в укорителе протоны и антипротоны, физики планировали получить уже известный науке W-бозон. Но, помимо ожидаемого количества частиц распада, ученые обнаружили лишние. Это означает, что в исходном столкновении участвовала неизвестная ученым частица.
Как говорят американские физики, это может свидетельствовать о выявлении новых сил природы. Находка связана с понятием массы и с тем, как физические тела приобретают ее, сообщает DiscoveryNews. "За пределами тех сил природы, что мы знаем, может оказаться некая новая сила. Если ее существование будет подтверждено, оно укажет нам на целый мир новых открытий", - сказал AFP член международной команды исследователей Джованни Пунци.

Многое остается неясным, но в одном ученые сходятся: это точно не бозон Хиггса, поимка которого должна была ответить на вопрос о сущности массы.
"Никто не знает, что это за частица. Если она существует на самом деле, то станет самым значительным открытием в физике за полвека", - заявил физик-теоретик Кристофер Хилл.
В погоне за бозоном Хиггса мы откроем машину времени: версия

Большой адронный коллайдер может, по мнению некоторых американских ученых, послужить машиной времени, пишет германский журнал Spiegel.
Частицы, возникающие при столкновении, способны нести информацию в прошлое, считают исследователи из Университета Вандербильта. "Наша теория - чистая спекуляция. Но она не противоречит законам физики", - говорит Томас Уэйлер. Машина времени стала бы побочным продуктом охоты за бозоном Хиггса. На след этой таинственной частицы, придающей материи ее массу, ученые пытаются выйти при столкновении протонов в коллайдере.
Некоторые теоретики предсказывают обнаружение не только бозонов Хиггса, но и синглета Хиггса. А эта частица, по словам Уэйлера, должна обладать способностью перемещаться в будущее или прошлое, говорится в статье, содержание которой излагает сайт InoPressa.ru.
"Поскольку путешествия во времени ограничены этими частицами, человек не может отправиться в прошлое и убить своего отца или мать до своего рождения", - считает он. Но если ученым удастся управлять производством синглетов Хиггса, вероятно, стало бы возможным отправлять послания в прошлое или будущее и таким образом, например, предупреждать родственника о несчастном случае, в результате которого тот погиб.
Но, по мнению некоторых коллег, данную теорию вряд ли следует воспринимать всерьез. "Путешествия в прошлое существующих частиц в физике невозможны", - утверждает Дитер Люст из Физического института имени Макса Планка. Хотя соответствующие математические решения в уравнениях Эйнштейна присутствуют, физика их принять не может в силу "принципа причинности в физике".
Уэйлер рассматривает этот вопрос несколько иначе. "Доказанного закона причинно-следственной связи не существует. Для меня логика математики сильнее человеческой логики", - говорит он.
Предполагаемые Уэйлером путешествия во времени синглетов Хиггса основываются на так называемой М-теории. Согласно ей существуют не только известные нам три измерения - включая время, их должно быть десять или одиннадцать. Наш трехмерный мир образует в них так называемую гиперплоскость, т.е. объекты, имеющие более низкое измерение, чем пространство, в котором они находятся.
"Это можно себе представить на примере поверхности шара в трехмерном пространстве. Для живого существа, которому ведомы только два измерения и находящегося на поверхности шара, расстояние между двумя пунктами будет длиннее, чем для всех тех, кому известны три измерения. Чтобы достичь точки на противоположной стороне шара, ему придется все время находиться на поверхности. А существо, владеющее третьим измерением, может достичь противоположной точки, пройдя сквозь шар", - утверждает Уэйлер.
Несмотря на сомнения в его теории, Уэйлер предлагает целенаправленно искать синглеты Хиггса. По его расчетам, они могли бы преодолевать в коллайдере расстояние в 10 метров быстрее скорости света. "Так что пока речь идет о путешествии во времени протяженностью примерно в одну пикосекунду", - пишет в заключение автор. Пикосекунда - это 10 в -12-й степени секунд. За такие промежутки времени успевают происходить только атомно-молекулярные явления, сообщает в своей лекции, опубликованной на сайте "Элементы большой науки", кандидат физико-математических наук Игорь Иванов.
Источник

Tweet

Вначале Вселенная была одномерной. И это можно проверить

Возможно, в первые моменты существования Вселенная была одномерной. А при очень высоких энергиях она остается одномерной и до сих пор.

Эта оригинальная идея описана в мартовском номере журнала Physical Review Letters физиками-теоретиками из США Йонасом Мурейкой (Jonas Mureika) и Дежаном Стойковичем (Dejan Stojkovic). С ее помощью ученые попробовали решить проблемы, с которыми сталкивается Стандартная модель.
Стандартная модель – замечательным образом описывает мир элементарных частиц, но не может объяснить поведение частиц при очень высоких энергиях, какие были в первые моменты после Большого взрыва. Идея Вселенной с исчезающими измерениями позволяет с этими проблемами справиться. Она предполагает, что у горячей Вселенной сначала было одно пространственное измерение, потом, по мере ее охлаждения, измерения стали прибавляться.
 

Гравитационный телескоп LISA проверит идею одномерной Вселенной

 

Собственно, сама идея уже была высказана ранее Грегом Ландсбергом из Университета Брауна (Greg Landsberg). Он сравнивает Вселенную с гобеленом. Издалека изображение на нем видится трехмерным, вблизи видно, что гобелен двумерен, хотя на самом деле он одномерен, так как свит из одной нити. Вклад Мурейки и Стойковича состоит в том, что, опираясь на невозможность существования гравитации при количестве пространственных измерений меньше трех, они предположили, что при энергиях выше определенного, очень высокого предела, не существует и гравитационных волн. Они заявляют, что поэтому при частотах ниже 0,0001 герца спектр гравитационных волн должен резко обрезаться.
Как раз сейчас НАСА собирается запустить в космос гравитационный телескоп под названием LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Он будет сканировать небо в поисках гравитационных волн и изучать темные массивные объекты, которые с помощью других телескопов увидеть нельзя. Оснащенный лазерным интерферометром, телескоп LISA рассчитан и на частоты, указанные Мурейкой и Стойковичем, так что уже в ближайшее время он сможет либо подтвердить, либо опровергнуть их предсказание.
В современной физике, особенно в теории струн, ученым часто приходится прибегать к различным экзотическим предположениям, правда, каждый раз оказывается, что проверить их никак нельзя. "Сумасшедшая" идея Мурейки и Стойковича – первая, которая поддается инструментальной проверке.
Источник

Tweet

Модель машины времени показала отсутствие парадоксов

Учёные на опыте обосновали непротиворечивость перемещений в прошлое. Эксперимент с частицами был обставлен так, что в плане возникновения возможных противоречий ситуация была полностью идентична путешествию во времени. Оказалось, природа способна обороняться от попыток переписать историю.
Профессор Сет Ллойд (Seth Lloyd) из Массачусетского технологического института и его коллеги из США, Италии, Японии и Канады опубликовали статью в Physical Review Letters. Данный труд явился развитием прошлогодней работы, о которой мы рассказывали детально.
Вкратце напомним: Ллойд со товарищи при помощи квантовой механики показали, как природа может защищаться от парадоксов, возникающих при путешествиях во времени. Это так называемый «парадокс дедушки» (grandfather paradox) или идентичный парадокс «убийства самого себя в прошлом» (autoinfanticide).
Если последнее произойдёт, некому позже будет отправиться в прошлое, чтобы совершить это убийство, и потому оно не случится, но тогда путешественник выживет и отправится в прошлое, чтобы попытаться убить себя...

Познакомьтесь с человеком, который с формулами в руках и результатами опытов доказывает, что путешествия в прошлое Вселенную ничуть не смущают. У Ллойда получилось, что телепортироваться назад может только объект, который потом не нарушит ход истории (фото с сайта cipher3d.wordpress.com).
 

Не так уж важно, что в исследовании Ллойда речь всё время идёт о квантовых частицах (а именно фотонах): учёным интересно рассмотреть сами принципы удивительных перемещений. А уж затем выводы и найденные закономерности можно попробовать перенести на классические объекты.
Итак, в своей новой статье Сет рассказывает, как в опыте с частицами воспроизвести машину времени и притом благополучно миновать возникновение «парадокса дедушки».
Для начала он рассматривает замкнутую времениподобную кривую (closed timelike curve — CTC) в качестве канала для квантовой телепортации.
CTC — это мировая линия частицы в пространстве-времени, которая возвращает её к исходной точке. А квантовую телепортацию Ллойд и его коллеги скорректировали так, чтобы состояние частицы передавалось не в пространстве, а назад во времени.
Представьте: вам нужно передать неизвестное квантовое состояние |ψ> между двумя сторонами (Алиса
и Боб), используя пару запутанных частиц, переправку классической информации, и унитарное преобразование на стороне Боба.
Любопытно, рассуждают авторы работы, что если измерение Алисы (над частицей |ψ> и половинкой от пары квантово сцепленных частиц) даёт тот же результат, какой был бы получен, вздумай мы определить начальное состояние (запутанной пары), Бобу не нужно выполнять какие-либо преобразования, чтобы получить состояние Алисы |ψ>.
Выходит, в некотором смысле, что Боб обладает частицей с неизвестным (телепортируемым) состоянием ещё до того, как Алиса проводит телепортацию. Причинность при этом не нарушается, поскольку Боб не может предсказать результат измерения Алисы, тот ведь случаен.
Если из массы результатов такого повторяющегося опыта можно было бы выбирать только описанные выше случаи, такая квантовая телепортация позволила бы информации распространяться в обратном направлении по постселективной времениподобной линии (Р-CTC). Можно ведь с некой условностью сказать, что частица Боба из запутанной пары — это есть сама частица |ψ>, вернувшаяся назад во времени.
Приведённые выше рассуждения приоткрывают теоретическую возможность путешествия в прошлое хотя бы частиц. На этой логической базе можно поставить интересующий нас эксперимент, который мы опишем, опуская детали и с некоторыми упрощениями.
Роль путешественника играет фотон, представляющий кубит. До измерения он обладает неким неизвестным квантовым состоянием, а после измерения оказывается с одним из возможных значений поляризации (1 и 0). Причём единичка условно означает, что наш незадачливый путешественник жив, а ноль — мёртв.
Пистолет путешественника — это квантовый вентиль, устройство, влияющее на состояние фотона (то есть обращающее состояние кубита, превращающее 1 в 0).

Квантовая машина времени.
Пояснения в тексте (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

На рисунке выше показано путешествие в прошлое (замкнутый овал) в терминах квантовой механики (t – стрела времени). σ_x – это пистолет, убивающий частицу (элемент оптической схемы меняющий состояние кубита). Точки и крестики на линиях – два момента мониторинга бита-путешественника (до и после пистолета) при помощи вентилей CNOT и проверочных (пробных) кубитов.
Для сохранения согласованности частица, вступающая в петлю как 0 (мёртвая), должна выйти из неё как 1 (живая), чтобы выстрелить сама в себя. И наоборот, входящий в петлю живой путешественник (1) должен выйти из петли как 0 (чтобы не стрелять и оставить себя в живых).
В любом случае, реализация выстрела, возникновение парадокса (одна и та же частица – ни жива, ни мертва), для проверочных битов (изначально «нулевых») означает, что их найдут в противоположных состояниях (01 или 10).

В версии квантовой машины времени по Ллойду стрелок путешествует в прошлое, но пистолет не срабатывает. А потому обе измеренные контрольные частицы должны обладать одним значением: 1 и 1, либо 0 и 0. Убить самого себя (или дедушку) путешественнику в прошлое не удаётся.
«В реальном мире операция σ_x не идеальна», — пишут авторы работы. Для усиления этого эффекта пистолет (на деле — один из элементов оптической схемы) сделали вращающимся на угол от 0 (фотон-путешественник промахивается) до 180 градусов (точное попадание).
Было приготовлено два квантово сцепленных однофотонных кубита (представляющих путешественника, идущего вперёд и назад вдоль стрелы времени).
Состояние путешественника измерялось пробными кубитами в целой серии опытов, в которых учёные ещё и вращали «квантовый пистолет» (меняя вероятность точного выстрела). И получился интересный результат.

Верхняя часть рисунка (a) – диаграмма квантовой схемы, где Forward и Backward, соответственно, кубиты, путешествующие вперёд и назад во времени, Probe – пробные кубиты. Розовым выделен «квантовый пистолет», синим – участок подготовки состояния Белла (запутанного) и участок «постселекции», в котором, условно говоря, получаются только результаты, которые не нарушают «ткань истории». Ниже (b) – схема самой установки с поляризаторами, делителями, охлаждаемой ПЗС-матрицей и прочими элементами (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

"«Обратный» кубит может телепортироваться через квантовый канал Р-CTC только если петля завершается проецированием пары в то же состояние. — объясняет PhysOrg.com. — Результаты эксперимента показали, что состояния кубитов почти всегда были равны, демонстрируя, что кубит не может убить своё прошлое «я»".

Результаты опыта с «убийством дедушки»
(или самого себя), на примере квантовых состояний фотонов.
Пояснения в тексте (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

На рисунке выше по вертикали отмерена вероятность того, что путешествие во времени успешно прошло и при этом пробные кубиты находятся в одном и том же состоянии (00 либо 11, красные круги), что говорит об осечке пистолета, или в противоположном состоянии (01 или 10, синие ромбики, выстрел был убийственен).
По мере того, как точность настройки пистолета увеличивается (по горизонтали, градусы от нуля до 180), вероятность телепортации уменьшается.
Вероятность же того, что пара пробных кубитов найдена в состоянии 10 или 01 составляет в районе 0,01. Это свидетельствует о том, что фотоны никогда не добьются успеха в путешествии назад во времени с убийством самих себя. Сплошные кривые соответствуют теоретическим предсказаниям. Отклонение от них объясняется несовершенством аппаратуры.
Учёные пока не могут проверить – подчиняются ли фактические CTC в природе данной теории. Для дальнейшего изучения этого вопроса физики во главе с Ллойдом намерены поставить опыт, который моделировал бы парадокс о недоказанной теореме.
В ней человек читает доказательство некой теоремы в учебнике, потом отправляется в прошлое и показывает доказательство математику, написавшему этот учебник.
Математик включает доказательство в книгу, которую в будущем прочтёт путешественник во времени. Вопрос – откуда взялось доказательство? По Ллойду всё дело в том, что сама петля времени (в которой роль путешественника и математика исполняют опять фотоны) выглядит, как показано на рисунке ниже.

Парадокс с недоказанной теоремой по Ллойду
(иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

Фотон-путешественник, вступающий в петлю, забирает информацию из будущего через верхний вентиль CNOT, отвозит её в прошлое и передаёт её (через нижний CNOT) другой частице, у которой позже опять и заберёт. Бит, означающий «доказательство теоремы», тут максимально запутан с тем, что пробежался по петле.
И это означает, что данный кубит имеет смешанное значение, а вся схема не выказывает никакой предрасположенности к какому-то одному доказательству (применительно к фотонам – к одному квантовому состоянию), но несёт в себе смесь всех возможных доказательств.
О том, как эти построения можно перенести на более сложные случаи путешествий во времени, можно ещё рассуждать. Главное, что природа, похоже, не видит в путешествиях в прошлое ничего парадоксального. В рамках квантовой механики во всяком случае.
Источник

Tweet

Создана новая система знаков Зодиака

Профессор астрономии из Университета Миннеаполиса Парк Канкл предположил, что система знаков Зодиака, основанная на информации, полученной "более 2000 лет назад", устарела. По мнению Канкла, все это время менялось направление наклона земной оси. Современные знаки Зодиака сдвинуты примерно на месяц. Таким образом, люди, рожденные под знаком Козерога, на самом деле являются "водолеями", а "рыбы" – "овнами". Дни, прежде занимаемые "скорпионами" заняли "весы", при этом, Скорпиону Канклом отведено не более недели (с 23-го по 29 ноября).
С 29 ноября по 17 декабря в гороскопе Канкла царит Змееносец – знак, традиционно не включаемый астрономами в гороскопы. Ранее считалось, что Солнце задерживается в Змееносце лишь на 5 дней, с 16-го по 21 ноября. Однако Канкл подарил "змееносцам" почти целый месяц. Считается, что "змееносцы" – это люди с невероятной судьбой, способные разрушить свою жизнь и построить ее заново, выжить в любой ситуации, нередко обладающие способностями экстрасенсов и целителей.
Шелли Акерман, пресс-секретарь Американской федерации астрологов, посоветовала людям "спокойно реагировать" на открытие профессора из Миннеаполиса, сообщает ВВС. Тем не менее, после того, как об открытии Канкла сообщили СМИ, федерация астрологов была в считанные часы буквально завалена письмами и обращениями.
Большинство астрологов считают, что "открытие" Канкла не содержит в себе ничего нового, так как предшественники современных астрологов, жившие много веков назад, в своих расчетов учитывали колебания земной оси, пишет Star Tribune. "На будущее указывают не созвездия, а планеты. Созвездия - это измерительные приборы", - заявила известный астролог Сьюзен Миллер.
Система знаков Зодиака "от Парка Канкла" выглядит так:

• Козерог: 20.01 – 16.02
• Водолей: 16.02 – 11.03
• Рыбы: 11.03 – 18.04
• Овен: 18.04 – 13.05
• Телец: 13.05 – 21.06
• Близнецы: 21.06 – 20.07
• Рак: 20.07 – 10.08
• Лев: 10.08 – 16.09
• Дева: 16.09 – 30.10
• Весы: 30.10 – 23.11
• Скорпион: 23.11 – 29.11
• Змееносец: 29.11 – 17.12
• Стрелец: 17.12 – 20.01

Источник

Tweet

Для суперструн физики подобрали квантовые аккорды

Если верить учёным, то мы сами и всё вокруг нас состоит из бесконечного множества вот таких загадочных свернутых микрообъектов (иллюстрация kram666/deviantart.com).

 Неожиданное открытие совершила команда британских физиков. Согласно их модели, теория струн может напрямую прогнозировать поведение сцепленных квантовых частиц. А поскольку новую гипотезу можно протестировать в лабораторных условиях, это значит, что и теория, прозванная "непроверяемой", может наконец лишиться такого печального статуса.

Всю последнюю четверть века теория струн (ТС), она же на разных этапах развития и обобщения – теория суперструн и М-теория, набирала популярность как в обществе физиков, так и среди неспециалистов.С самого начала ТС привлекала сторонников относительно гармоничным соединением известных сведений о невероятно малых частицах с моделями космологических процессов. Понемногу она становилась самым весомым кандидатом на роль "теории всего".

За время развития теории сами струны практически утратили свой изначальный облик. Сейчас они уже не одномерные, а одиннадцатимерные объекты (10 пространственных измерений и время). Двумерные же струны в свёрнутом состоянии могли бы выглядеть так (иллюстрация University of California San Diego).

Увы, несмотря на множество написанных книг, до сих пор никто не поставил ни единого опыта, который прямо доказал бы состоятельность ТС. В отличие, кстати, от теории относительности или квантовой механики. Таким образом, теория струн по сей день остаётся, по сути, чисто умозрительной конструкцией.
Изменить ситуацию намерены Майкл Дафф (Michael Duff) и его команда из Имперского колледжа в Лондоне. Работа британцев, опубликованная 2 сентября в журнале Physical Review Letters (PDF-документ), в случае успеха призвана дать ТС колоссальный толчок.
Для проверки теории Дафф предлагает использовать хрестоматийный эффект квантовой сцепленности частиц. Несмотря на кажущуюся странность, явление квантовой запутанности не подлежит сомнению, так как оно тысячи раз было проверено экспериментально.

Закольцованные струны в теории взаимодействуют и сливаются примерно таким образом (иллюстрация Indian Academy of Science).

В систему сцепленных частиц теоретически можно включать большее их количество, хотя, разумеется, с каждой новой частицей сложность расчётов взаимного их влияния возрастает едва ли не по экспоненте.
На текущий момент взаимодействие трёх запутанных частиц существует лишь на бумаге (хотя недавно появились первые экспериментальные ласточки вроде фотонов-тройняшек). Для представления таких объектов применяются квантово-механические формулы, которые, как однажды заметил Дафф, сильно напоминают математическое описание чёрных дыр определённого класса, причём сделанное именно в рамках ТС.
Параллель может показаться надуманной, однако, по мнению британских физиков, она вполне позволяет, основываясь на соответствующих уравнениях ТС, вначале рассчитать поведение связанных квантовых частиц (в статье предлагается довести их количество до четырёх, чего раньше никому не удавалось даже в теории) и затем поставить опыт по измерению их параметров.

Далее отважных экспериментаторов ждёт поистине драматический момент: они должны будут сравнить предсказания ТС с практическими результатами и, возможно, объявить о первом экспериментальном подтверждении того, что суперструнная модель действует.

 

 Тут стоит сделать небольшое отступление и пояснить, что хотя чаще всего в просторечии используется именно термин "теория струн", с 1995 года по умолчанию под этими словами стоит понимать М-теорию.
В истории теории условно выделяются три этапа. Первый длился примерно с 1968 по 1984 год, а открыл его Габриэле Венициано (Gabriele Veneziano), который с помощью определённого математического аппарата описал частицы — переносчики сильного взаимодействия. Чуть позже Йотиро Намбу (Yoichiro Nambu) предложил физическую интерпретацию модели Венециано.
Описание Намбу, если в двух словах, лишает упомянутые переносчики статуса точечных объектов, в которых "сосредоточены" все их физические характеристики. Японец предполагает, что на самом деле эти элементарные частицы – пространственно протяжённые одномерные объекты, находящиеся в состоянии устойчивого колебания.
Несмотря на то что такое представление было революционным для физики микромира, научное сообщество достаточно быстро охладело к новой теории, так как выяснило, что она входит в противоречие с экспериментально проверенной и более "надёжной" квантовой механикой.

За широкую популяризацию ТС человечеству стоило бы поставить памятник профессору Колумбийского университета (Columbia University) Брайану Грину (Brian Greene). Его вышедшая в 1999 году книга "Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории" стала бестселлером и получила Пулитцеровскую премию. Труд учёного лёг в основу научно-популярного мини-сериала с самим автором в роли ведущего – его фрагмент можно увидеть в конце материала (фото Amy Sussman/Columbia University).

Ситуацию спасла "первая струнная революция", открывшая второй этап развития теории – с 1984 по 1995 год. Основные достижения здесь связаны с именами Джона Шварца (John Schwarz) и новой фигуры – молодого гения Брайана Грина. Учёные в своих построениях сумели не только избежать противоречий между теорией струн и квантовой теорией, но и обобщить "струнный" подход на все известные к тому моменту типы частиц и поля.
Тогда же теорию струн экстренно преобразовали в теорию суперструн в связи с формированием теории суперсимметрий между частицами вещества и поля.
Третья же фаза истории ТС ("вторая струнная революция") длится до сих пор, а началась она с 1995 года, когда Эдвард Виттен (Edward Witten) рассмотрел сложившиеся к тому времени пять различных вариантов теории струн (суперструн) как общность, названную М-теорией.
Вариантов расшифровки заглавной буквы любителями предлагалось множество, вплоть до остроумного варианта "мистическая". Однако наиболее близкий к реальности вариант – всё-таки мембранная теория.
Целью нынешнего исследования было не на бумаге, как это сделали Шварц и Грин, а на опыте доказать, что М-теория не противоречит квантовой механике. И хотя никто не ожидал столь спонтанного открытия возможной прямой корреляции ТС и явления квантовой сцепленности, британцы готовы с радостью ухватиться за эту соломинку и наконец-то проверить различные физические предсказания, сделанные на основе струнной теории.
Любопытно, что момент рождения новой гипотезы о связи ТС и квантовой запутанности чем-то напоминает историю с яблоком Ньютона. По словам Даффа, когда его осенило, он сидел на конференции в Тасмании и внимал презентации своего коллеги – тот представлял математическую формулу, описывающую квантовую сцепленность.
"И тут меня осенило – представленная формула была очень похожа на ту, что я разработал несколько лет назад для описания чёрных дыр "с точки зрения" ТС, – вспоминает Майкл. – Вернувшись в Великобританию, я проверил мои записи и убедился в сходстве математик из таких разных с виду областей".

"Хотя положительный результат эксперимента и не уравняет теорию струн с "теорией всего", он будет очень важным шагом для теоретиков ", – осторожно комментирует Майкл Дафф в пресс-релизе колледжа (фото Imperial College London).

Неспециалисту может показаться невероятным, что с помощью теории, изначально разработанной для описания эволюции и строения Вселенной, можно прогнозировать поведение квантовых систем. Однако авторы окончательной версии ТС на какое-то такое "чудо" и надеялись. И вот оно явлено – осталось лишь научиться создавать "четверные" сцепленные частицы.
"Проверочный эксперимент может рассказать нам нечто очень глубокое и фундаментальное о мире, в котором мы живём. С другой стороны, всё это может оказаться лишь загадочным совпадением", – очень сдержанно заключает Дафф.

Источник