Fizikai Pažvelgė į „visišką Tuštumą“ir įrodė, Kad Joje Yra Kažkas - Alternatyvus Vaizdas

Fizikai Pažvelgė į „visišką Tuštumą“ir įrodė, Kad Joje Yra Kažkas - Alternatyvus Vaizdas
Fizikai Pažvelgė į „visišką Tuštumą“ir įrodė, Kad Joje Yra Kažkas - Alternatyvus Vaizdas

Video: Fizikai Pažvelgė į „visišką Tuštumą“ir įrodė, Kad Joje Yra Kažkas - Alternatyvus Vaizdas

Video: Fizikai Pažvelgė į „visišką Tuštumą“ir įrodė, Kad Joje Yra Kažkas - Alternatyvus Vaizdas
Video: Fizika Cirkulis 2024, Kovo
Anonim

Remiantis kvantine mechanika, vakuumas nėra tik tuščia vieta. Tiesą sakant, jis užpildytas kvantine energija ir dalelėmis, mažos dalelės, kurios nuolat atsiranda ir nyksta, lygiai taip pat, palikdamos pėdsaką signalų, kuriuos mes vadiname kvantiniais svyravimais, pavidalu. Dešimtmečius šie svyravimai egzistavo tik mūsų kvantinėse teorijose, kol 2015 m. Tyrėjai paskelbė, kad juos tiesiogiai nustatė ir nustatė. Ir dabar ta pati mokslininkų komanda tvirtina, kad savo pažangą jie pažengė kur kas toliau - jie sugebėjo patys manipuliuoti vakuumu ir nustatyti šių paslaptingų signalų pokyčius iš tuštumos.

Čia mes patenkame į aukšto lygio fizikos teritoriją, tačiau dar svarbiau, jei bus patvirtinti eksperimento, apie kurį šiandien kalbėsime, rezultatai, tada visiškai įmanoma, kad tai reikš, jog mokslininkai atrado naują būdą stebėti, sąveikauti ir išbandyti kvantinę tikrovę nesikišdami. jos. Pastarasis yra ypač svarbus, nes viena didžiausių kvantinės mechanikos problemų - ir mūsų supratimas apie ją - yra ta, kad kiekvieną kartą bandydami išmatuoti ar net tiesiog stebėdami kvantinę sistemą, mes ją sunaikinsime dėl šios įtakos. Kaip galite įsivaizduoti, tai nelabai atitinka mūsų norą sužinoti, kas iš tikrųjų vyksta šiame kvantiniame pasaulyje.

- „Salik.biz“

Ir būtent nuo šios akimirkos kvantinis vakuumas ateina į gelbėjimą. Bet prieš pradėdami judėti, trumpai prisiminkime, kas yra vakuumas klasikinės fizikos požiūriu. Čia jis vaizduoja erdvę, kurioje visiškai nėra jokių materijų ir kurioje yra mažiausio stiprumo energijos. Čia nėra dalelių, o tai reiškia, kad niekas negali trukdyti ar iškraipyti grynos fizikos.

Viena iš esminių kvantinės mechanikos principų - Heisenbergo neapibrėžtumo principo - išvados nustato kvantinių dalelių stebėjimo tikslumą. Taip pat pagal šį principą vakuumas nėra tuščia vieta. Jis užpildytas energija, taip pat poromis antidalelių dalelių, kurios atsiranda ir išnyksta atsitiktinai. Šios dalelės yra „virtualios“, o ne fiziškai materialios, todėl negalite jų aptikti. Tačiau, nors jie ir lieka nematomi, kaip ir dauguma kvantinio pasaulio objektų, jie taip pat veikia realųjį pasaulį.

Šie kvantiniai svyravimai sukuria atsitiktinai svyruojančius elektrinius laukus, kurie gali veikti elektronus. Ir būtent dėl šio efekto mokslininkai pirmą kartą netiesiogiai pademonstravo savo egzistavimą 1940 m.

Vėlesniais dešimtmečiais tai liko vienintelis dalykas, kurį žinojome apie šiuos svyravimus. Tačiau 2015 m. Fizikų grupė, vadovaujama Alfredo Leitenstorferio iš Konstanco universiteto Vokietijoje, teigė, kad jie galėjo tiesiogiai nustatyti šiuos svyravimus stebėdami jų poveikį šviesos bangai. Mokslininkų darbo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Science“.

Savo darbe mokslininkai panaudojo trumpųjų bangų lazerio impulsus, trunkančius tik keletą femtosekundžių, kuriuos jie siuntė į vakuumą. Tyrėjai pradėjo pastebėti subtilius šviesos poliarizacijos pokyčius. Tyrėjų teigimu, šiuos pokyčius tiesiogiai lėmė kvantiniai svyravimai. Stebėjimų rezultatas tikrai ne kartą sukels ginčus, tačiau mokslininkai nusprendė perkelti savo eksperimentą į naują lygį, „suspausdami“vakuumą. Bet ir šį kartą jie pradėjo stebėti keistus kvantinių svyravimų pokyčius. Pasirodo, šis eksperimentas ne tik pasirodė kaip dar vienas šių kvantinių svyravimų egzistavimo patvirtinimas - čia jau galime kalbėti apie tai, kad mokslininkai atrado būdą stebėti eksperimento eigą kvantiniame pasaulyje, nepaveikdami galutinio rezultato.kuris bet kokiu kitu atveju sunaikintų stebimo objekto kvantinę būseną.

„Kvantines būsenas galime analizuoti nepakeisdami jų jau po pirmo stebėjimo“, - komentuoja Leitenstorfer.

Reklaminis vaizdo įrašas:

Paprastai, kai norite atsekti kvantinių svyravimų poveikį tam tikrai šviesos dalelei, pirmiausia turite aptikti ir išskirti šias daleles. Tai, savo ruožtu, pašalins šių fotonų „kvantinį parašą“. Panašų eksperimentą mokslininkų komanda atliko 2015 m.

Naujojo eksperimento metu tyrėjai užuot stebėję kvantinių svyravimų pokyčius absorbuodami ar stiprindami šviesos fotonus, tyrėjai stebėjo pačią šviesą laiko atžvilgiu. Tai gali skambėti keistai, tačiau vakuume erdvė ir laikas veikia taip, kad stebint vieną iškart galima daugiau sužinoti apie kitą. Atlikdami tokį pastebėjimą, mokslininkai nustatė, kad kai vakuumas „suspaudžiamas“, šis „suspaudimas“įvyko lygiai taip pat, kaip tai atsitinka, kai balionas yra suspaustas, tik kartu su kvantiniais svyravimais.

Tam tikru metu šie svyravimai tapo stipresni nei nesuspausto vakuumo foninis triukšmas, o kai kuriose vietose, atvirkščiai, jie buvo silpnesni. „Leitenstorfer“pateikia kamščio, judančio per siaurą kelio plotą, analogiją: laikui bėgant automobiliai jų juostose užima tą pačią juostą, kad išsispaustų per siaurą erdvę, o vėliau grįžta į savo eismo juostas. Tam tikru mastu, remiantis mokslininkų pastebėjimais, vakuume vyksta tas pats: suspaudus vakuumą vienoje vietoje, kvantinių svyravimų pokyčiai pasiskirsto kitose vietose. Ir šie pokyčiai gali arba paspartėti, arba sulėtėti.

Šis poveikis gali būti matuojamas erdvės metu, kaip parodyta toliau pateiktoje diagramoje. Paveikslo centre esanti parabolė reiškia „suspaudimo“tašką vakuume:

Image
Image

Šio suspaudimo rezultatas, kaip galima pastebėti tame pačiame paveikslėlyje, yra tam tikras svyravimų „nusileidimas“. Ne mažiau stebina mokslininkus pastebėjimas, kad svyravimų galios lygis kai kuriose vietose buvo žemesnis už foninio triukšmo lygį, kuris, savo ruožtu, yra žemesnis už tuščios vietos žemės būklę.

„Kadangi naujasis matavimo metodas neapima fotonų gaudymo ar stiprinimo, yra galimybė tiesiogiai aptikti ir stebėti vakuume esantį elektromagnetinį foninį triukšmą, taip pat kontroliuojamus tyrėjų sukurtus būsenų nuokrypius“, - teigiama tyrime.

Šiuo metu tyrėjai testuoja savo matavimo metodo tikslumą ir bando išsiaiškinti, ką jis iš tikrųjų gali padaryti. Nepaisant jau daugiau nei įspūdingų šio darbo rezultatų, vis dar yra tikimybė, kad mokslininkai sugalvojo vadinamąjį „neįtikinamą matavimo metodą“, kuris, ko gero, sugeba nepažeisti objektų kvantinių būsenų, tačiau tuo pat metu nesugeba daugiau pasakyti mokslininkams. apie vienokią ar kitokią kvantinę sistemą.

Jei metodas veikia, tada mokslininkai nori jį išmatuoti „kvantinei šviesos būsenai“- nematomam šviesos elgesiui kvantiniame lygmenyje, kurį mes tik pradedame suprasti. Tačiau tolesniam darbui reikalingas papildomas patikrinimas - pakartojami mokslininkų grupės iš Konstanco universiteto atradimo rezultatai ir taip pademonstruojamas siūlomo matavimo metodo tinkamumas.

NIKOLAY KHIZHNYAK