Выступая во вторник на лекции в Королевском технологическом институте (Стокгольм, Швеция), Стивен Хокинг объявил о том, что, возможно, нашел решение информационного парадокса — вопроса несогласованности квантовой механики и моделей теории общей относительности, мучивший физиков более четырех последних десятилетий.
Роман Шнабель, профессор физики Института гравитационной физики Макса Планка, опубликовал работу в журнале Physical Review Letters, в которой изложил план квантового запутывания двух «массивных» объектов. Вместе со своей командой он работает над конкретным осуществлением плана, и в случае успеха им удастся запутать два зеркала массой 0,1 кг, что будет представлять самый большой пример запутанности, так как до этого ученым удавалось запутать лишь объекты микронных размеров.
Физика интересна эффектами, которые проявляются на самых крошечных масштабах. Если бы не человеческая любознательность, мир никогда бы не узнал, что снег состоит из молекул. Одни ученые ищут возмущения известных сил, другие ищут экзотические эффекты, которых может даже не существовать — изменения в константах природы, нарушения фундаментальных симметрий… Учитывая невероятную чувствительность этих экспериментов, может показаться, что эта игра немного нечестная по отношению к природе. Но это не так: физики-экспериментаторы хоть и гениальны по-своему, но существуют определенные физические пределы, которых они надеются достичь. Давайте поместим их в три категории: технические ограничения, фундаментальные ограничения и философские ограничения.
65 лет назад, в 1950 году, обедая с коллегами Эдвардом Теллером и Гербертом Йорком, лауреат Нобелевской премии по физике Энрико Ферми вдруг задался вопросом «Где все?». Хотя за этим вопросом не было глубокой теории и аргументации, его вопрос сейчас стал известен как парадокс Ферми.
Это своего рода легенда, как с Ньютоном и яблоком. Однажды в 1950 году великий физик Энрико Ферми обедал с коллегами в Fuller Lodge в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико и пришел к мощному аргументу о существовании внеземного разума, так называемому «парадоксу Ферми». Но как и многие легенды, эта верна лишь отчасти. Роберт Грей в журнале Astrobiology рассказал настоящую историю.
Поиск внеземного разума набирает обороты, благодаря внедрению нового мощнейшего инфракрасного телескопа. В дополнение к поиску импульсов инфракрасного света астрономы с его помощью будут искать мегаструктуры инопланетян — вроде сфер Дайсона.
Согласно многомировой интерпретации квантовой физики, мы живем в бесконечной сети альтернативных вселенных. Это серьезное заявление, которое несет определенные и крайне серьезные научные, философские и экзистенциальные последствия. Давайте рассмотрим десять из них.
Большинство людей считают само собой разумеющимся, что мы до сих пор не вступили в контакт с внеземной цивилизацией. Правда, они не знают о том, что пора бы. Наша Галактика настолько стара, что каждый ее уголок должны были посетить много, много раз к нынешнему моменту. Ни одна из теорий, выдвинутых до сих пор, не может удовлетворительно объяснить эту грандиозную тишину. Мы подробно изучали возможные объяснения парадокса Ферми, но теперь, похоже, пришло время обращаться к самым невозможным вариантам.
За многие годы были разработаны десятки интерпретаций квантовой механики. Большинство из них пытаются разрешить, что происходит, когда в квантовой системе производится наблюдение или измерение. Математическая формула, известная как волновая функция (или вектор состояния), описывает состояние системы, в которой происходит измерение, и многочисленные возможности «коллапсируют» в один результат. Квантовая «интерпретация» пытается объяснить, почему происходит коллапс и происходит ли он вообще. Некоторые интерпретации начинают с вопроса, является ли волновая функция физически реальной или остается чем-то сугубо математическим.
Похоже, они издеваются над нами. Физикам давно было известно, что квантовая механика позволяет создавать тонкую связь между двумя квантовыми частицами — запутанность. Это ситуация, в которой одна частица может мгновенно определять состояние другой — где бы та ни находилась. Теперь эксперименты показали, что возможно запутать два фотона, которые даже не существуют одновременно.