Доказано существование петли времени

28.08.2018

Ученые Квинслендского университета в Австралии продемонстрировали, что с точки зрения квантовой механики два разных события могут предшествовать друг другу одновременно. Нарушение причинно-следственной связи удалось продемонстрировать с помощью поляризации фотонов в интерферометре.

В ходе исследования физики пропустили фотоны через интерферометр - устройство, с помощью которого пучок электромагнитного излучения разделяется на несколько пучков, идущих через разные оптические пути (А и В). В конце концов, два пучка вновь воссоединяются и накладываются друг на друга, что приводит к интерференции. Установка была собрана таким образом, что при вертикальной поляризации фотон выберет левый путь, затем вернется назад и попадет в правую часть интерферометра. При горизонтальной поляризации частица сначала идет по правому пути, а потом по левому.

Однако при диагональной поляризации квантовая волна, описывающая положение фотона, "расщепляется", двигаясь по обоим путям одновременно. Вертикально и горизонтально поляризованные компоненты сначала идут каждый по своему пути, возвращаются назад, и переходят на соседний путь. Таким образом, по каждому пути проходят сразу оба компонента, то есть фотон словно бы идет по обоим путям одновременно. В конце каждого пути фотон снова расщепляется, при этом один компонент возвращается назад, а другой выходит из установки.

При этом очень трудно определить, какое событие предшествует другому: то ли возврат поляризованных компонент в начало путей создает видимость прохождение фотона по А и В одновременно (фотон проходит сначала по одному пути, а затем по другому), то ли расщепление "раздвоенного" фотона в конце каждого из путей обуславливает единовременный возврат компонент в начало каждого пути (и тогда фотон действительно проходит по обоим путям одновременно).

Чтобы решить эту проблему, ученые провели ряд экспериментов, каждый раз вставляя в установку дополнительные линзы, которые меняют пространственное распределение пучка света. Это позволяет изменить поляризацию фотона в тот момент, когда квантовые волны вновь накладываются друг на друга. Если каждый фотон в пучке сначала проходил один путь, а потом другой, то итоговая поляризация фотона должна соответствовать определенному значению. Однако исследователи выяснили, что в эксперименте невозможно определить, какое из событий в действительности обуславливает другое. Иными словами, оба процесса являются причиной и следствием друг друга.

<< Назад: Нанотрубки способны изменить форму воды 29.08.2018

>> Вперед: Роботы могут помочь в реабилитации пациентов 28.08.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Свинец прочнее стали 01.02.2021 Свинец является весьма мягким металлом, который легко чеканится и гнется, но только в привычных условиях. Если воздействовать на свинец экстремальным давлением, то он становится в десять раз тверже стали. Ученые создали экстремальное давление при помощи лазерной установки Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, и подвергли ему свинец. Металл оказался в условиях, характерных для ядра Земли - давление внутри металла составило около 400 гигапаскалей. Ученые, группу которых возглавил Эндрю Крайгер из университета Лоуренса Ливермора, наблюдали за колебаниями в свинце, который оказался в условиях невероятного давления. "Рост колебаний был относительно медленным - наш образец, как показали расчеты, был в двести пятьдесят раз прочнее свинца в обычных условиях. Это значит, что свинец при экстремальном давлении может быть в десять раз тверже самой высокопрочной стали", - говорит Крайгер. Опыты показали, что высокое давление меняет структурные свойства свинца - металл перестраивает кристаллическую атомную решетку, превращаясь в невероятно твержу материал. Это открытие может использоваться в промышленности - уверены ученые.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025