Физики заглянули в «полную пустоту» и доказали, что в ней кое-что есть

Физики заглянули в «полную пустоту» и доказали, что в ней кое-что есть
Сообразно квантовой механике, вакуум – не попросту пустое пространство. На самом деле он заполнен квантовой энергией и капельками, крошечными капельками, беспрерывно показывающими и настолько же исчезающими и оставляющими после себя доглядывать в облике сигналов, какие мы величаем квантовыми флуктуациями. Десятилетиями эти флуктуации были всего в наших квантовых теориях, доколе в 2015 году исследователи не обнародовали о том, что напрямую их вскрыли и нашли. А сейчас та же команда ученых заявляет, что продвинулась в своих исследованиях гораздо отдаленнее и смогла проложить манипуляции с самим вакуумом и определить изменения в этих загадочных сигналах из пустоты.

Здесь мы вступаем на территорию высокоуровневой физики, однако что более величаво, если результаты эксперимента, о каком мы ныне поговорим, подтвердятся, то, вполне вероятно, это будет означать, что ученые отворили новейший способ наблюдения, взаимодействия и практических проверок квантовой реальности без вмешательства в нее. Остатнее необычно величаво, настолько будто одной из самых больших проблем квантовой механики – и нашего ее понимания – изображает то, что всякий один, когда мы будем пробовать измерить или даже попросту проложить наблюдение за квантовой системой, этим воздействием мы будем ее уничтожать. Будто вы разумеете, это не излишне вяжется с нашим вожделением узнать, что же на самом деле происходит в этом квантовом мире.
И собственно с этого момента в помощь приходит квантовый вакуум. Однако перед тем, будто передвигаться отдаленнее, вручайте вкратце вспомянем, что таковое вакуум с точки зрения классической физики. Здесь он представляет собой пространство, полностью решенное какой-либо материи и включающий энергии самых низших величин. Здесь нет частиц, а значит ничто не способно помешать или исказить чистую физику.
Один-одинехонек из выводов одного из наиболее фундаментальных принципов квантовой механики – принципа неопределенности Гейзенберга – устанавливает предел точности наблюдения за квантовыми капельками. Также сообразно этому принципу вакуум не изображает порожним пространством. Он заполнен энергией, а также четами из частиц-античастиц, показывающих и исчезающих случайным образом. Эти частицы скорее «виртуальны», чем плотски материальны, и собственно поэтому вы не можете их обнаружить. Однако даже несмотря на то, что они остаются невидимыми, будто и большинство объектов квантового мира, они тоже оказывают воздействие на реальный мир.
Эти квантовые флуктуации создают флуктуирующие случайным образом электрические поля, способные воздействовать на электроны. И собственно благодаря этому их воздействию ученые впервинку непрямым образом продемонстрировали их существование в 1940-х годах.
В течение последующих десятилетий это оставалось единым, что нам было знаменито об этих флуктуациях. Однако в 2015 году группа физиков, вкалывавшая под руководством Альфреда Ляйтенсторфера из Констанцского университета в Германии, заявила, что смогла напрямую определить эти флуктуации путем наблюдения за их воздействием на световую волну. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Science.
В своей работе ученые использовали коротковолновые лазерные импульсы продолжительностью итого несколько фемтосекунд, какие они направляли в вакуум. Исследователи стали отмечать вряд броские изменения в поляризации света. По мнению исследователей, эти изменения были напрямую вызваны квантовыми флуктуациями. Результат наблюдений наверняка еще не один вызовет споры, однако ученые постановили вывести собственный эксперимент на новейший уровень путем «сжатия» вакуума. Однако и в этот один они стали наблюдать диковинные изменения в квантовых флуктуациях. Получается, что этот эксперимент не попросту очутился еще одним подтверждением существования этих квантовых флуктуаций, — здесь уже может выступать речь о том, что ученые отворили способ наблюдения за ходом эксперимента в квантовом мире без воздействия на концевой результат, что в любом дружком случае изничтожило бы квантовое состояние созерцаемого объекта.
«Мы можем анализировать квантовые состояния без их изменения при первом же наблюдении», — комментирует Ляйтенсторфер.
Будто правило, когда вы хотите проследить за воздействием квантовых флуктуаций на конкретно взятые частицы света, вам сперва необходимо обнаружить и выделить эти частицы. Это, в свою очередь, удалит «квантовую подпись» этих фотонов. Аналогичный эксперимент коротала команда ученых и в 2015 году.
В рамках же новоиспеченного эксперимента вместо наблюдения за изменениями в квантовых флуктуациях путем абсорбирования или усиления фотонов света исследователи вели наблюдение за самим светом с точки зрения времени. Может прозвучать диковинным, однако в вакууме пространство и времена действуют таковским образом, что наблюдение за одним сразу же позволяет непоменьше узнать и о дружком. Ведя таковое наблюдение, ученые вскрыли, что при «сжатии» вакуума это «сжатие» выходило гладким счетом настолько же, будто это происходит при сжатии воздушного шарика, всего в сопровождении квантовых флуктуаций.
В какой-то момент эти флуктуации стали больше, чем фоновой гул несжатого вакуума, а в некоторых местах, наоборот, легче. Ляйтенсторфер приводит в качестве аналогии автомобильную пробку, передвигающуюся сквозь узкое пространство стези: со временем автомобили, стоящие в своих полосах, занимают одну и ту же полосу, чтобы протиснуться сквозь узкое пункт, а затем вновь разъезжаются по своим полосам. Тоже самое в найденной степени, сообразно наблюдениям ученых, происходит и в вакууме: сжатие вакуума в одном месте приводит к распределению изменений квантовых флуктуаций в других местах. И эти изменения могут либо ускоряться, либо замедляться.
Этот эффект может быть измерен в пространственно-временном разрезе, будто это показано на графике басистее. Парабола в фокусе изображения отображает точку «сжатия» в вакууме:
Физики заглянули в «полную пустоту» и доказали, что в ней кое-что есть
Итогом этого сжатия, будто можно видеть на том же изображении, изображают кое-какие «проседания» во флуктуациях. Не менее изумительным для ученых оказалось и наблюдение того, что уровень мощности флуктуации в некоторых местах очутился басистее уровня фонового гула, какой, в свою очередь, басистее, чем у основного состояния порожнего пространства.
«Поскольку новейший метод измерения не подразумевает захват или усиление фотонов, существует вероятность прямого определения и наблюдения за электромагнитным фоновым гулом в вакууме, а также контролируемых девиаций состояний, созданных исследователями», — говорится в изыскании.
В взаправдашний момент исследователи проверяют точность своего метода измерений, а также пробуют разобраться в том, на что он реально способен. Несмотря на уже более чем впечатляющие результаты этой работы, по-прежнему существует вероятность того, что ученые опамятовались к называемому «неубедительному методу измерения», какой, вероятно, и способен не нарушать квантовые состояния объектов, однако в то же времена не способен рассказать ученым вяще о той или другой квантовой системе.
Если метод взаправду очутится рабочим, то ученые хотят использовать его для измерения «квантового состояния света» — невидимого поведения света на квантовом уровне, какое мы только-только начинаем понимать. Однако для дальнейшей работы необходима добавочная проверка – репликация итогов открытия команды исследователей из Констанцского университета и тем самым демонстрация пригодности предложенного метода измерений.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

комментариев

Свежие новости

03:30
Певица Наташа Королева обнародовала гневное обращение к Зеленскому
03:30
Раскрыт размер пенсии, которую получает Борис Моисеев
03:30
В Барселоне полиция силой разгоняет участников протестов
02:02
Китайскую копию Toyota Land Cruiser 200 защитили патентом (не шутка)
02:01
Любопытные объявления на Дроме: дизельный ВАЗ-2104... во Владивостоке!
21:31
Живодерские видео приравняют к детскому порно
21:30
Объявился "внебрачный сын" Николая Цискаридзе
21:30
В Коми школу оштрафовали за недопуск ученика на урок
21:30
Священник и следователь поддержали смертную казнь в России
20:31
Минпромторг: заказы на Aurus исполнят к 2021 году
05:00
XML error in File: https://dailynews.ru/rssfull.xml
20:30
Во Владивостоке на улице Вилкова заработал новый светофор
20:30
Встречные потоки на трассе «Морпорт — Аэропорт» разделят барьерными ограждениями
19:02
Для попавших в СИЗО по напрасному обвинению россиян введут компенсацию
18:00
Улицу Шелеста в Хабаровске ждет ремонт: сначала ямочный, затем — капитальный
18:00
В Крыму разработали и испытали свой электромобиль
17:01
Isuzu привезет в Токио дальнобойный тягач будущего
17:00
Toyota продлила гарантию на батареи гибридов (но не везде)
17:00
Daimler AG создал классный электрический кроссовер, который будут выпускать только в Китае
15:31
Минприрода запретит охотиться на больных кабанов с собаками
15:30
Минздрав уточнил правила посещения пациентов в реанимации: можно даже коллегам
05:00
XML error in File: https://dailyhype.ru/mediametrics.xml
15:30
Бывший муж Пугачевой рассказал о преследовавшем ее маньяке
15:30
Медведев рассказал о расширении перечня жизненно необходимых препаратов
15:00
Новый кроссовер Geely с X-образными подштамповками удивил не только экстерьером
14:32
Беременная тучная модель Эшли Грэм показала обнаженное фото
14:32
Судья КС выказал недоверие дипломам российских вузов
14:32
Космонавт Скворцов отключил в России аналоговое телевещание
14:31
Космонавт Скворцов отключил аналоговое телевидение с орбиты
14:31
Виторган иронично заявил, что "был на свадьбе Собчак"
14:31
Мантуров назвал сроки создания российско-арабского бизнес-джета
14:31
СМИ: Стали известны выводы медэкспертов об отце сестер Хачатурян
14:30
Стюардесса раскрыла сексуальные предпочтения пассажиров в полете
14:30
Минздрав внес в кабмин доработанную антитабачную концепцию
13:00
Автодор снизил тарифы на платных трассах. Но это не навсегда
13:00
Вышел календарь «Мисс тюнинг-2020»: шикарная блондинка и крутые тачки. Голосуем!
11:31
Шнуров об участии в акциях оппозиции: "Я бы вышел"
11:31
Покров Пресвятой Богородицы 2019: традиции, приметы и запреты
11:31
Названы предварительные итоги голосования по храму в Екатеринбурге
11:00
На АвтоВАЗе поймали серийного похитителя ключей зажигания от новых Lada
11:00
В Токио представят кроссовер Honda Vezel в исполнении Touring Modulo X
10:32
Благодаря «ЗИЛАРТу» в 5 км от Кремля будет небоскреб
Больше новостей