Народная газета

Прыжок в никуда

Ученые телепортировали частицу на расстояние более тысячи километров

В последнее время мировые научные новости напоминают опусы в стиле фантастических романов. Признанным гениям этого жанра, пик популярности которого пришелся на начало XX века, и не снилось, что уже их внуки будут вполне серьезно рассуждать о переселении на Марс, освоении дальнего космоса, генетических экспериментах, клонировании ДНК и так далее. Последняя сенсация — удачная квантовая телепортация на огромное расстояние — 1,2 тысячи километров. Что это означает и какие перспективы открывает перед наукой?


Квантовую телепортацию между Землей и космосом осуществили китайцы при помощи пары спутников и трех наземных станций. Соответствующее исследование ученых опубликовано в журнале Science, кратко о нем сообщает Научно-технический университет Китая. Говорится о том, что эффективность передачи информации новым методом значительно превышает показатели оптико-волоконных кабелей.

В фантастической литературе телепортация — это мгновенное перемещение объекта из одной точки пространства в другую. С научной точки зрения то же самое — передача квантового состояния частицы на расстояние. Для этого используется разнесенная пара сцепленных частиц: согласно квантовой механике даже при удалении друг от друга они сохраняют информацию о состоянии своего партнера (так называемый принцип локального реализма). С точки зрения нормального человека — полная белиберда. Но на самом деле даже квантовую физику объяснить “на пальцах” возможно. В свое время, когда Альберта Эйнштейна попросили сформулировать “для чайников” теорию относительности, он сказал: “Это когда Цюрих остановится около этого поезда”. Если оперировать такими же простыми категориями, то суть квантовой телепортации состоит в том, что любой предмет (в частности, тело человека) можно отправить в путешествие, предварительно разобрав на очень мелкие запчасти (в данном случае атомы) по тому же принципу, что и конструктор. И поскольку любой материальный объект представляет собой набор этих самых сцепленных частиц, а они притягиваются друг к другу через пространство и время, то на конечном этапе тело вроде как должно собраться воедино.

Однако то, что уже привычно нам по фильмам и книгам, осуществить на практике пока не удалось никому. На данный момент ученые отправляют в путешествие только отдельные частицы. Скажем прямо: достоверность таких экспериментов для обычного человека весьма и весьма спорная. Как говорится, фотон в руках не подержишь, а сказки мы все рассказывать умеем.

Кстати, про сказки. Знаете ли вы, что “телепортация” как термин и понятие впервые зародилась вовсе не в научной, а в литературной среде? Не зря считается, что в фантастике есть вполне реальный элемент мистики. Например, слово “робот” придумал Карел Чапек в то время, когда о робототехнике человечество даже не задумывалось. Самым настоящим провидцем был и англичанин Герберт Уэллс. В 1895 году, за десять лет до появления теории относительности, в своей “Машине времени” он предположил, что наша реальность четырехмерна. Через два года в “Войне миров” описал работу лазера. Между тем существование явления вынужденного излучения (физической основы работы любого лазера) Эйнштейн даже не открыл, а всего лишь предсказал только в 1916 году. В 1914-м в романе “Мир освобожденный” писатель упоминает о бомбе, действие которой основано на расщеплении атома. А работа по созданию такого оружия начинается только в 1939 году, когда французский физик Жолио Кюри открывает цепную реакцию урана. В 1923 году Уэллс пишет о параллельных мирах и антигравитации. Нужно ли говорить, что сейчас (по прошествии практически ста лет) это трендовые направления исследований.

Впрочем, Герберт Уэллс — далеко не единственный человек, который, не имея специального образования, внес колоссальный вклад в науку. Есть интересное исследование творчества Марка Твена, сделанное практикующими учеными. Выдающиеся умы, проанализировав все произведения писателя, пришли к выводу, что из более чем 100 идей, описанных в его книгах, только 10 принципиально неосуществимы. И то это утверждение спорно, ведь наука постоянно движется вперед.

Но вот что интересно: чем больше развивается научная мысль, тем больше вопросов встает перед учеными. И все они так или иначе касаются квантовой физики — области знания, изучающей поведение субатомных частиц на мельчайших расстояниях, где проявляются загадочные квантовые эффекты и перестает работать общая теория относительности. Самые “животрепещущие” темы после открытия гравитационных волн — темная энергия и темная материя. Звучит зловеще, но реальность не столько страшна, сколько загадочна.

Вселенная продолжает расширяться все быстрее, несмотря на то, что основная действующая в ней сила — сила притяжения, или гравитация, этому противодействует. Учитывая это, астрофизики предположили, что существует невидимый элемент, который противодействует гравитации, — темная энергия. В научном понимании это “космологическая постоянная”, неотъемлемое свойство самого пространства. На основании наблюдаемых темпов роста Вселенной ученые сделали вывод, что темная энергия должна составлять не менее 70% общего состава вещества в космосе. Но вот парадокс — это нечто невидимое, неосязаемое и вообще непонятно, как его искать.

С темной материей примерно та же история — вроде она есть, а где — непонятно. Считается, что темная субстанция пронизывает всё и состоит из “слабо взаимодействующих массивных частиц”. Но до сих пор ни один из детекторов не смог обнаружить эти частицы. Ученые шутят: может, фантасты что-нибудь толковое придумают, а наука потом подтянется и обоснует?

КОМПЕТЕНТНО

Юрий Курочкин, руководитель центра “Теоретическая физика” Института физики НАН, доктор физико-математических наук, профессор:

— Наверное, можно говорить о каком-то особом чутье творческих людей. Сам термин “телепортация” впервые прозвучал в 1931 году. Именно этим словом американский писатель Чарльз Форт обозначил странные исчезновения и появления паранормальных явлений, которые, по его мнению, имели что-то общее. В 1956 году понятие “телепортации” появляется в романе “Тигр! Тигр!” писателя-фантаста Альфреда Бестера, где описано уже подробно и является ключевым элементом сюжета. Первые опыты телепортации фотонов относятся к 2011 году. А сейчас новости об этом не повергают в шок ни публику, ни представителей научного мира.

Опыты по квантовой телепортации ведут многие страны. Наиболее известные (по крайней мере, те, о которых регулярно сообщают СМИ) — в США, Швейцарии и Австрии. Кстати, подобная лаборатория есть и в НАН. Но нужно понимать, что на данный момент речь идет о переносе на какое-то расстояние объектов микромира — атомов, фотонов и квантов. По сути дела, это нечто вроде начального этапа исследований. До перемещения в пространстве материальных вещей (объектов макромира) и людей в частности пока не дошло. На самом деле как человек, который занимается релятивистской (классической) физикой, я с осторожностью отношусь к этой теме, поскольку в ней есть много специфических и не совсем ясных моментов. Но как ученый не исключаю возможности, что исследования приведут к успеху. Еще год назад я сказал бы, что перспектива телепортации человека кажется мне отдаленной не менее чем на тысячу лет. Но, учитывая стремительность, с которой развивается в последнее время научная мысль, вполне вероятно, что это эпохальное событие произойдет уже лет через 200. А это совсем небольшой срок.

ЛЮБОПЫТНО

Другой мир

Астрофизические данные свидетельствуют о том, что пространственно-временной континуум может быть “плоским”, а не изогнутым, а значит, он продолжается бесконечно. Если это так, то наша Вселенная — лишь одна из элементов бесконечно большой Мультивселенной. По расчетам, проведенным в 2009 году физиками Андреем Линде и Виталием Ванчуриным, после Большого взрыва образовалось десять в десятой степени в десятой степени в седьмой степени (короче говоря, очень много) вселенных. То есть теоретически параллельные миры существуют. Но мы до сих пор не можем их обнаружить.

bebenina@sb.by

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Версия для печати
Заполните форму или Авторизуйтесь
 
*
 
 
 
*
 
Написать сообщение …Загрузить файлы?
Новости
Все новости