Naučnici su dokazali da matrica ne postoji. Naučnici su dokazali nemogućnost postojanja matrice. Nobelova nagrada za fiziku dodijeljena za otkriće gravitacijskih valova
Hipotezu o kompjuterskoj simulaciji našeg svemira iznio je 2003. godine britanski filozof Nick Bostrom, ali je već dobila svoje sljedbenike u liku Neila deGrassea Tysona i Elona Muska, koji su rekli da je vjerovatnoća hipoteze skoro 100% . Zasnovan je na ideji da je sve što postoji u našem svemiru proizvod simulacije, poput eksperimenata koje izvode mašine iz trilogije Matrix.
Teorija simulacije
Teorija sugerira da, s obzirom na dovoljno kompjutera sa velikom računarskom snagom, postaje moguće detaljno simulirati cijeli svijet, koji će biti toliko vjerodostojan da će njegovi stanovnici biti svjesni i inteligentni.
Na osnovu ovih ideja možemo pretpostaviti: šta nas sprečava da već živimo u kompjuterskoj simulaciji? Možda naprednija civilizacija provodi sličan eksperiment, nakon što je dobila potrebne tehnologije, a cijeli naš svijet je simulacija?
Mnogi fizičari i metafizičari su već stvorili uvjerljive argumente u prilog toj ideji, pozivajući se na različite matematičke i logičke anomalije. Na osnovu ovih argumenata može se pretpostaviti postojanje svemirskog kompjuterskog modela.
Matematičko pobijanje ideje
Međutim, dva fizičara sa Oksforda i Hebrejskog univerziteta u Jerusalimu, Zohar Ringel i Dmitrij Kovrižin, dokazali su nemogućnost takve teorije. Svoje nalaze objavili su u časopisu Science Advances.
Modeliranjem kvantnog sistema, Ringel i Kovrizhin su otkrili da bi simulacija samo nekoliko kvantnih čestica zahtijevala ogromne računske resurse, koji bi se, zbog prirode kvantne fizike, eksponencijalno povećavali s brojem simuliranih kvanta.
Za skladištenje matrice koja opisuje ponašanje 20 spinova kvantnih čestica potreban je terabajt RAM-a. Ekstrapolirajući ove podatke na samo nekoliko stotina okretaja, dobijamo da bi za stvaranje kompjutera sa ovom količinom memorije bilo potrebno više atoma od ukupnog broja atoma u svemiru.
Drugim riječima, s obzirom na složenost kvantnog svijeta koji promatramo, može se dokazati da bilo koja predložena kompjuterska simulacija svemira neće uspjeti.
Ili je to možda simulacija?
S druge strane, nastavljajući filozofsko razmišljanje, osoba će brzo doći do pitanja: „Da li je moguće da su naprednije civilizacije namjerno stavile ovu složenost kvantnog svijeta u simulator kako bi nas odvele na krivi put?“ Dmitry Kovrizhin odgovara na ovo:
Ovo je zanimljivo filozofsko pitanje. Ali to je van okvira fizike, pa to ne bih komentarisao.
Operacije očuvanja znakova na dvodimenzionalnim mrežama
Zohar Ringel, Dmitry L. Kovrizhin / Science advances
U nekim kvantnim sistemima, problem znakova je suštinski nerešiv. To znači da se ne mogu efikasno simulirati na klasičnim računarima. Dvojica fizičara, uključujući i jednog sa Kurčatovskog instituta, pokazali su da takav problem nastaje zbog gravitacionih anomalija u sistemima sa bozonskim stepenima slobode, kao što je frakcioni Holov efekat. Članak objavljen u časopisu Science Advances.
Tradicionalno se vjeruje da se svi problemi koji se mogu efikasno riješiti na klasičnom računaru mogu jednako efikasno riješiti i na kvantnom računaru, ali ne i obrnuto. Na primjer, učinkoviti klasični simulatori još uvijek nisu pronađeni za mnoge sisteme s bozonskim stupnjevima slobode koji nastaju prirodno kada se proučavaju modeli međudjelujućih kvantnih sistema više tijela (kvantni sistemi više tijela). U novom radu naučnici su pokazali da izostanak ovakvih simulacija nije posledica nedostatka domišljatosti istraživača, već fundamentalne nemogućnosti njihovog postojanja.
Autori članka napominju da je dokazivanje nemogućnosti klasičnih simulacija općenito loše definiran zadatak. Stoga su pokazali da se fundamentalni problemi javljaju pri korištenju najčešće metode numeričkog istraživanja na terenu, kvantne Monte Carlo metode. Glavni alat ove metode je generirajuća funkcionalnost (particiona funkcija, ne treba se brkati sa particionom funkcijom iz statističke mehanike). Znajući to, uz pomoć diferencijacije lako je pronaći korelacione funkcije sistema. Međutim, pokazalo se da proračun funkcionala nije uvijek moguć zbog problema sa predznakom kada se faze integrala brzo mijenjaju.
Osnovna ideja koja stoji iza dokaza fizičara zasniva se na konceptu anomalija. Anomalije su neobični efekti koji se javljaju kada se naruši simetrija koja je prisutna na nivou klasične teorije polja na nivou kvantne teorije polja. I uobičajeni Hallov efekat i temperatura (Rigi-Leducov efekat, termalni Hallov efekat) mogu se shvatiti u terminima anomalija - naboja i gravitacije (gravitacijska anomalija, pridjev "gravitacijski" se pojavljuje zbog opće kovarijance teorije, a ne zbog gravitacionih efekata ) odnosno.
Često, pri povezivanju anomalnih teorija sa statičkim mjernim poljima, može se otkriti da tokovi mjernog polja dovode do pojave složenih faznih faktora u generirajućem funkcionalu. Ovo onemogućava konstruiranje generirajuće funkcionalne bez problema sa znakom, u kojem su složene faze zabranjene po definiciji. Međutim, to nije uvijek slučaj i postoje različiti protuprimjeri. Suptilnost leži u činjenici da složene faze mogu nastati ne u izvornoj teoriji, već kao rezultat dodavanja mjernog fluksa polja.
Dokaz da je za klasičnu generirajuću funkcionalnu u 2+1-dimenzionalnoj teoriji bozonskog frakcionog kvantnog Holovog efekta na ravni ili na torusu nemoguće riješiti se problema predznaka, fizičari su izveli u tri koraka. Prvo su ustanovili da su gravitacijske anomalije uzrok kiralne ekscitacije na granici volumena koji se proučava. Zatim su pokazali postojanje prostorno izoliranog kiralnog kanala u ovoj teoriji zabranjeno pod uslovom da su operator prevođenja i Perron-Frobeniusov operator nenegativni. U isto vrijeme, postojanje neoznačene generirajuće funkcionalne (odnosno one u kojoj nema problema s predznakom) dovodi do nenegativnosti ovih operatora. Dakle, dobijena kontradikcija svedoči o nemogućnosti zaobilaženja problema znaka u ovoj teoriji.
Fizičari su zatim pogledali frustrirane kvantne sisteme, u kojima se stanja slična onima koja proizlaze iz frakcionog Holovog efekta pojavljuju zbog spontanog narušavanja vremenske simetrije (simetrija vremenskog preokreta). Na primjer, takvi sistemi uključuju Kagome kvantne antiferomagnete. Općenito, gornja razmatranja se odnose na njih, iako je potrebno napraviti neke dodatne mikroskopske pretpostavke.
Dakle, naučnici su pokazali da je za široku klasu kvantnih sistema, kada se računaju pomoću kvantne Monte Carlo metode, suštinski nemoguće riješiti se problema sa znakom. To znači da se takvi sistemi ne mogu efikasno simulirati upotrebom konvencionalnih, klasičnih računara. Možda se ova prepreka u budućnosti može savladati uz pomoć kvantnih kompjutera.
Nedavno smo pričali o tome kako su fizičari riješili problem znakova uz pomoć neuronske mreže u 1+1-dimenzionalnom Thirring modelu.
Dmitry Trunin
Mogućnost putovanja kroz vrijeme optičkim metodama opovrgnuta je od strane naučnika iz Hong Konga. Međutim, i dalje ostaje hipotetička mogućnost stvaranja vremenske mašine koristeći supergravitacijske regije, poput onih crnih rupa ili "crvotočina".
Jedan hipotetički način putovanja kroz vrijeme je putovanje brzinom svjetlosti ili više od nje. Uprkos jednoj od fundamentalnih tvrdnji Ajnštajnove teorije relativnosti, a to je nemogućnost postizanja brzina većih od brzine svetlosti, u poslednjih deset godina u naučnoj zajednici se razvila diskusija čija je suština da se pojedinačni fotoni mogu "superluminal".
Dokazivanje postojanja takvih fotona značilo bi teorijsku mogućnost putovanja kroz vrijeme, jer bi ti fotoni narušili princip uzročnosti.
Ovaj princip u klasičnoj fizici znači sljedeće: svaki događaj koji se dogodio u trenutku t 1 može utjecati na događaj koji se dogodio u vrijeme t 2 samo ako je t 1 manji od t 2 . U teoriji relativnosti ovaj princip je formulisan na sličan način, samo mu se dodaju uslovi povezani sa relativističkim efektima, zbog čega vreme zavisi od izabranog referentnog okvira.
Razlog za nastavak rasprave o postojanju "superluminalnih" fotona pojavio se u januaru 2010. godine. Zatim je u časopisu Optic Express objavljen članak američkih naučnika, koji je opisao naučni odjel Gazeta.Ru. U svom eksperimentu, istraživači su propuštali fotone kroz hrpu materijala različite prirode.
Naizmjeničnim slojevima visokog i niskog indeksa prelamanja, naučnici su primijetili da pojedinačni fotoni putuju kroz ploču debljine 2,5 mikrona nečim što se činilo superluminalnim brzinama.
Autori rada pokušali su da objasne ovaj fenomen sa stanovišta korpuskularno-valne prirode svjetlosti (na kraju krajeva, svjetlost je istovremeno i val i tok fotona čestica) bez kršenja teorije relativnosti, tvrdeći da je posmatrana brzina neka vrsta iluzije. U eksperimentu, svjetlost počinje i završava svoje putovanje kao foton. Kada jedan od ovih fotona pređe granicu između slojeva materijala, stvara talas na svakoj površini - optički prethodnik-prekursor (radi jasnoće, možete uporediti optički prekursor sa vazdušnim talasom koji se javlja ispred voza koji se kreće).
Ovi valovi međusobno djeluju, stvarajući interferencijski obrazac: to jest, intenzitet valova se preraspoređuje, stvarajući obrazac jasnih maksimuma i minimuma, baš kao što se u okeanu formira plimni sloj sa nadolazećim valovima - podizanje vode. Uz određeni raspored H- i L-slojeva, interferencija talasa izaziva efekat "ranog dolaska" dela fotona. Ali drugi fotoni, naprotiv, stižu znatno kasnije nego inače zbog pojave minimuma interferencije na slici. Da biste ispravno otkrili brzinu, trebate registrirati sve fotone koji prolaze kroz slojeve, a zatim će usrednjavanje dati uobičajenu brzinu svjetlosti.
Da bi se potvrdilo ovo objašnjenje, bilo je potrebno obaviti zapažanja jednog fotona i njegovog optičkog prethodnika.
Odgovarajući eksperiment postavila je grupa naučnika na čelu sa profesorom Du Chengwangom sa Univerziteta nauke i tehnologije u Hong Kongu (HKUST).
U svom eksperimentu, istraživači su stvorili par fotona, nakon čega je jedan od njih poslat u medij koji se sastoji od atoma rubidijuma ohlađenog na niske temperature. Stvaranjem elektromagnetski indukovanog efekta transparentnosti (gde medij koji apsorbuje zračenje postaje transparentan kada se na njega primeni odgovarajuće polje), Du i kolege su uspešno izmerili brzine i samog fotona i njegovog optičkog prethodnika. „Naši rezultati pokazuju da princip uzročnost je zadovoljena za pojedinačne fotone”, kaže se u sažetku članka objavljenog u Physical Review Letters.
Time je ovaj rad stavio tačku na naučnu raspravu o tome da li mogu postojati odvojeni "superluminalni" fotoni.
Osim toga, eksperiment hongkonških naučnika važan je za razvoj kvantne optike, bolje razumijevanje mehanizma kvantnih prijelaza i, općenito, nekih principa fizike.
Pa, ljudi koji sanjaju o putovanju u prošlost ne bi trebali očajavati.
Kršenje principa uzročnosti od strane pojedinačnih fotona nije bila jedina hipotetička mogućnost za stvaranje vremeplova.
Jedan hipotetički način putovanja kroz vrijeme je putovanje brzinom svjetlosti ili više od nje. Uprkos jednoj od osnovnih tvrdnji Ajnštajnove teorije relativnosti, a to je nemogućnost postizanja brzina većih od brzine svetlosti, u poslednjih deset godina u naučnoj zajednici se razvila diskusija čija je suština da pojedinačni fotoni mogu biti "superluminalan".
Dokazivanje postojanja takvih fotona značilo bi teorijsku mogućnost putovanja kroz vrijeme, jer bi ti fotoni narušili princip uzročnosti.
Ovaj princip u klasičnoj fizici znači sljedeće: svaki događaj koji se dogodio u trenutku t 1 može utjecati na događaj koji se dogodio u vrijeme t 2 samo ako je t 1 manji od t 2 . U teoriji relativnosti ovaj princip je formulisan na sličan način, samo mu se dodaju uslovi povezani sa relativističkim efektima, zbog čega vreme zavisi od izabranog referentnog okvira.
Razlog za nastavak rasprave o postojanju "superluminalnih" fotona pojavio se u januaru 2010. godine. Zatim je u časopisu Optic Express objavljen članak američkih naučnika, koji je opisao naučni odjel Gazeta.Ru. U svom eksperimentu, istraživači su propuštali fotone kroz hrpu materijala različite prirode.
Naizmjeničnim slojevima visokog i niskog indeksa prelamanja, naučnici su primijetili da pojedinačni fotoni putuju kroz ploču debljine 2,5 mikrona nečim što se činilo superluminalnim brzinama.
Autori rada pokušali su da objasne ovaj fenomen sa stanovišta korpuskularno-valne prirode svjetlosti (na kraju krajeva, svjetlost je istovremeno i val i tok fotona čestica) bez kršenja teorije relativnosti, tvrdeći da je posmatrana brzina neka vrsta iluzije. U eksperimentu, svjetlost počinje i završava svoje putovanje kao foton. Kada jedan od ovih fotona prijeđe granicu između slojeva materijala, on stvara val na svakoj površini - optički prethodnik-prekursor (radi jasnoće, možete uporediti optički prekursor sa zračnim valom koji se javlja ispred voza koji se kreće). Ovi valovi međusobno djeluju, stvarajući interferencijski obrazac: to jest, intenzitet valova se preraspoređuje, stvarajući obrazac jasnih maksimuma i minimuma, baš kao što se u okeanu formira plimni sloj sa nadolazećim valovima - uzdizanje vode. Pri određenom rasporedu H- i L-slojeva, interferencija talasa izaziva efekat "ranog dolaska" dela fotona. Ali drugi fotoni, naprotiv, stižu znatno kasnije nego inače zbog pojave minimuma interferencije na slici. Da biste ispravno otkrili brzinu, trebate registrirati sve fotone koji prolaze kroz slojeve, a zatim će usrednjavanje dati uobičajenu brzinu svjetlosti.
Da bi se potvrdilo ovo objašnjenje, bilo je potrebno obaviti zapažanja jednog fotona i njegovog optičkog prethodnika.
Odgovarajući eksperiment postavila je grupa naučnika na čelu sa profesorom Du Chengwangom sa Univerziteta nauke i tehnologije u Hong Kongu (HKUST).
U svom eksperimentu, istraživači su stvorili par fotona, nakon čega je jedan od njih poslat u medij koji se sastoji od atoma rubidijuma ohlađenog na niske temperature. Stvaranjem elektromagnetski indukovanog efekta transparentnosti (gde medijum koji apsorbuje zračenje postaje providan kada se na njega primeni odgovarajuće polje), Du i kolege su uspešno izmerili brzine i samog fotona i njegovog optičkog prethodnika. „Naši rezultati pokazuju da princip kauzalnosti je zadovoljen za pojedinačne fotone”, kaže se u sažetku. članak objavljen u Physical Review Letters.
Time je ovaj rad stavio tačku na naučnu raspravu o tome da li mogu postojati odvojeni "superluminalni" fotoni.
Osim toga, eksperiment hongkonških naučnika važan je za razvoj kvantne optike, bolje razumijevanje mehanizma kvantnih prijelaza i, općenito, nekih principa fizike.
Pa, ljudi koji sanjaju o putovanju u prošlost ne bi trebali očajavati.
Kršenje principa uzročnosti od strane pojedinačnih fotona nije bila jedina hipotetička mogućnost za stvaranje vremeplova.
U intervjuu Toronto Star Du Chengwang je izjavio:“Putovanje kroz vrijeme zasnovano na fotonima ili optičkim metodama nije moguće, ali ne možemo isključiti druge mogućnosti kao što su crne rupe ili "crvotočine".
Mogućnost putovanja kroz vrijeme optičkim metodama opovrgnuta je od strane naučnika iz Hong Konga. Međutim, i dalje ostaje hipotetička mogućnost stvaranja vremenske mašine koristeći supergravitacijske regije, poput onih crnih rupa ili "crvotočina".
Jedan hipotetički način putovanja kroz vrijeme je putovanje brzinom svjetlosti ili više od nje. Uprkos jednoj od osnovnih tvrdnji Ajnštajnove teorije relativnosti, a to je nemogućnost postizanja brzina većih od brzine svetlosti, u poslednjih deset godina u naučnoj zajednici se razvila diskusija čija je suština da pojedinačni fotoni mogu biti "superluminalan".
Dokazivanje postojanja takvih fotona značilo bi teorijsku mogućnost putovanja kroz vrijeme, jer bi ti fotoni narušili princip uzročnosti.
Ovaj princip u klasičnoj fizici znači sljedeće: svaki događaj koji se dogodio u trenutku t 1 može utjecati na događaj koji se dogodio u vrijeme t 2 samo ako je t 1 manji od t 2 . U teoriji relativnosti ovaj princip je formulisan na sličan način, samo mu se dodaju uslovi povezani sa relativističkim efektima, zbog čega vreme zavisi od izabranog referentnog okvira.
Razlog za nastavak rasprave o postojanju "superluminalnih" fotona pojavio se u januaru 2010. godine. Zatim je u časopisu Optic Express objavljen članak američkih naučnika, koji je opisao naučni odjel Gazeta.Ru. U svom eksperimentu, istraživači su propuštali fotone kroz hrpu materijala različite prirode.
Naizmjeničnim slojevima visokog i niskog indeksa prelamanja, naučnici su primijetili da pojedinačni fotoni putuju kroz ploču debljine 2,5 mikrona nečim što se činilo superluminalnim brzinama.
Autori rada pokušali su da objasne ovaj fenomen sa stanovišta korpuskularno-valne prirode svjetlosti (na kraju krajeva, svjetlost je istovremeno i val i tok fotona čestica) bez kršenja teorije relativnosti, tvrdeći da je posmatrana brzina neka vrsta iluzije. U eksperimentu, svjetlost počinje i završava svoje putovanje kao foton. Kada jedan od ovih fotona prijeđe granicu između slojeva materijala, na svakoj površini stvara val - optički prethodnik-prekursor (radi jasnoće, možete uporediti optički prekursor sa zračnim valom koji se javlja ispred voza koji se kreće). Ovi valovi međusobno djeluju, stvarajući interferencijski obrazac: to jest, intenzitet valova se preraspoređuje, stvarajući obrazac jasnih maksimuma i minimuma, baš kao što se u okeanu formira plimni sloj sa nadolazećim valovima - podizanje vode. Pri određenom rasporedu H- i L-slojeva, interferencija talasa izaziva efekat "ranog dolaska" dela fotona. Ali drugi fotoni, naprotiv, stižu znatno kasnije nego inače zbog pojave minimuma interferencije na slici. Da biste ispravno otkrili brzinu, trebate registrirati sve fotone koji prolaze kroz slojeve, a zatim će usrednjavanje dati uobičajenu brzinu svjetlosti.
Da bi se potvrdilo ovo objašnjenje, bilo je potrebno obaviti zapažanja jednog fotona i njegovog optičkog prethodnika.
Odgovarajući eksperiment postavila je grupa naučnika na čelu sa profesorom Du Chengwangom sa Univerziteta nauke i tehnologije u Hong Kongu (HKUST).
U svom eksperimentu, istraživači su stvorili par fotona, nakon čega je jedan od njih poslat u medij koji se sastoji od atoma rubidijuma ohlađenog na niske temperature. Stvarajući efekat elektromagnetski indukovane transparentnosti (gde medij koji apsorbuje zračenje postaje providan kada se na njega primeni odgovarajuće polje), Du i kolege su uspešno izmerili brzine i samog fotona i njegovog optičkog prethodnika. „Naši rezultati pokazuju da princip kauzalnosti važi za pojedinačne fotone“, kaže se u sažetku. članak objavljen u Physical Review Letters.
Time je ovaj rad stavio tačku na naučnu raspravu o tome da li mogu postojati odvojeni "superluminalni" fotoni.
Osim toga, eksperiment hongkonških naučnika važan je za razvoj kvantne optike, bolje razumijevanje mehanizma kvantnih prijelaza i, općenito, nekih principa fizike.
Pa, ljudi koji sanjaju o putovanju u prošlost ne bi trebali očajavati.
Kršenje principa uzročnosti od strane pojedinačnih fotona nije bila jedina hipotetička mogućnost za stvaranje vremeplova.
U intervjuu Toronto Star Du Chengwang je izjavio:
“Putovanje kroz vrijeme zasnovano na fotonima ili optičkim metodama nije moguće, ali ne možemo isključiti druge mogućnosti kao što su crne rupe ili "crvotočine".
Zanimljivo: Brend FxPro je stekao popularnost na Forex tržištu prije nekoliko godina. Tada ga je prvi put uveo FxPro Financial Services Ltd., čije aktivnosti reguliše Kiparska komisija CySEC (Securities and Exchange Commission)