Свет двигается одновременно вперед и назад во времени

11.02.2023

Разделив фотон с помощью специального оптического кристалла, две независимые группы физиков добились того, что они называют квантовым переворотом времени, при котором фотон существует как в прямом, так и обратном временном состоянии.

Эффект возникает вследствие схождения двух странных принципов квантовой механики, противоречащих некоторым правилам. Первый принцип, квантовая суперпозиция, позволяет крошечным частицам существовать в разных состояниях или разных версиях самих себя одновременно, пока их не наблюдают. Второй принцип - симметрия заряда, четности и обращения времени (CPT) - утверждает, что любая система, содержащая частицы, будет подчиняться тем же физическим законам, даже если заряды частиц, пространственные координаты и движения во времени перевернуты, как в зеркале.

Соединив эти два принципа, физики создали фотон, который, казалось, одновременно двигался вдоль и поперек стрелы времени.

"Концепция стрелы времени дает слово кажущейся однонаправленности времени, которую мы наблюдаем в макроскопическом мире, в котором мы живем. На самом деле это противоречит многим фундаментальным законам физики, которые в общем-то симметричны во времени и поэтому не имеют лучшего направления времени", - отметил Теодор Стремберг, физик из Венского университета.

Ученые создали свой фотон с перевернутым временем из интеллектуального любопытства, но дальнейшие эксперименты показали, что время может быть соединено с обратными логическими вентилями, чтобы обеспечить одновременные вычисления в любом направлении, открывая тем самым путь для квантовых процессоров с значительно повышенной вычислительной мощностью.

По словам ученых, будущая теория квантовой гравитации, объединяющая общую теорию относительности и квантовую механику, должна включать частицы со смешанной временной ориентацией, как в этом эксперименте, и может позволить исследователям заглянуть в некоторые из самых загадочных явлений во Вселенной.

<< Назад: Эффективный способ добычи водорода из морской воды 11.02.2023

>> Вперед: Взрослые и дети воспринимают время по-разному 10.02.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Открыта планета с уникальным вращением 16.06.2025

В поисках новых миров и понимания их устройства астрономы постоянно сталкиваются с неожиданными открытиями, которые ставят под сомнение привычные теории о формировании и движении планет. Одним из таких необычных объектов стала потенциальная экзопланета, вращающаяся в нашей галактике Млечный Путь под углом 90 градусов относительно плоскости орбит своей материнской системы - пары коричневых карликов. Это открытие было сделано с использованием Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, расположенного в Чили. Ученые обнаружили объект под обозначением 2M1510 (AB)b, который, вероятно, обращается вокруг двух коричневых карликов системы 2M1510 под практически перпендикулярным углом к их орбитам. Такой тип вращения является беспрецедентным и может существенно расширить наши знания о возможных траекториях планет в двойных звездных системах. Интересно, что планета была обнаружена не с помощью традиционного метода транзитов, когда объект на короткое время заслоняет свет звезды, ...>>

Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

Случайная новость из Архива Хищная бактерия как живой антибиотик 30.11.2016 Доктор Серж Мостови (Serge Mostowy) из Имперского колледжа в Лондоне (Великобритания) и его коллеги установили, что "хищная" бактерия Bdellovibrio bacteriovorus может применяться как эффективное средство против бактерий класса Shigella, которые все чаще развивают устойчивость к антибиотикам и вызывают тяжелые воспалительные заболевания. Бактерии класса Shigella ежегодно приводят к более чем 160 млн случаев заболеваний и более миллиона смертей. Она - наиболее частая причина так называемой "диареи путешественников". Распространение устойчивых к лекарствам штаммов бактерии также на подъеме, так как антибиотики часто используются даже в легких случаях, чтобы остановить заболевание быстрее, несмотря на то, что понос обычно проходит и сам, без лечения. Устойчивость к антибиотикам побудила исследователей изучить естественных "врагов" бактерии. Для эксперимента исследователи использовали мальков данио, которые были заражены смертельно опасным титром Shigella flexner штамма M90T, который проявляет устойчивость к стрептомицину и карбенициллину. Затем ученые ввели в инфицированные раны бактерии Bdellovibrio и зафиксировали уменьшение числа Shigella. Значимо, что при отсутствии "хищной" бактерии, данио были бы неспособны контролировать размножение болезнетворной инфекции. Ученые установили, что бактерия Bdellovibrio может убивать ряд грамотрицательных бактерий, например, кишечную палочку и сальмонеллу в естественной среде. Предыдущие исследования показали, что она может уменьшать количество болезнетворных бактерий в желудке цыплят при приеме в качестве пероральной терапии, но есть растущая потребность в разработке методов лечения инфекций в ранах и органах. Успешное использование Bdellovibrio bacteriovorus указывает на возможность ее потенциального применения в терапии ряда устойчивых к лекарственным препаратам грамотрицательных бактериальных инфекций. Использование бактерий для избавления от других бактерий может показаться необычным решением, но в свете надвигающейся угрозы со стороны устойчивых к лекарствам инфекций не следует упускать из виду потенциал полезных взаимодействий бактерий. Исследователи все больше полагаются на последние линейки антибиотиков, но это инновационное исследование демонстрирует, как хищные бактерии могут стать важным дополнением к имеющимся лекарственным средствам в борьбе с инфекцией.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025