Forskare har bevisat att matrisen inte existerar. Forskare har bevisat omöjligheten av existensen av matrisen. Nobelpriset i fysik tilldelas för upptäckten av gravitationsvågor

Hypotesen om en datorsimulering av vårt universum lades fram 2003 av den brittiske filosofen Nick Bostrom, men har redan fått sina anhängare i person av Neil deGrasse Tyson och Elon Musk, som sa att sannolikheten för hypotesen är nästan 100% . Den är baserad på idén att allt som finns i vårt universum är produkten av en simulering, som de experiment som utförs av maskiner från Matrix-trilogin.

Simuleringsteori

Teorin antyder att, givet tillräckligt många datorer med stor beräkningskraft, blir det möjligt att i detalj simulera hela världen, som kommer att vara så trovärdig att dess invånare kommer att vara medvetna och intelligenta.

Baserat på dessa idéer kan vi anta: vad hindrar oss från att redan leva i en datorsimulering? Kanske en mer avancerad civilisation genomför ett liknande experiment, efter att ha fått den nödvändiga tekniken, och hela vår värld är en simulering?

Många fysiker och metafysiker har redan skapat övertygande argument till förmån för idén, med hänvisning till olika matematiska och logiska anomalier. Baserat på dessa argument kan man anta att det finns en rymddatormodell.

Matematiskt vederläggande av idén

Men två fysiker från Oxford och Hebrew University i Jerusalem, Zohar Ringel och Dmitry Kovrizhin, bevisade omöjligheten av en sådan teori. De publicerade sina resultat i tidskriften Science Advances.

Genom att modellera ett kvantsystem fann Ringel och Kovrizhin att simulering av bara några få kvantpartiklar skulle kräva enorma beräkningsresurser, som, på grund av kvantfysikens natur, skulle öka exponentiellt med antalet simulerade kvanter.

En terabyte RAM krävs för att lagra en matris som beskriver beteendet hos 20 snurr av kvantpartiklar. Om vi ​​extrapolerar dessa data över bara några hundra snurr får vi att för att skapa en dator med den här mängden minne skulle det ta fler atomer än det totala antalet atomer i universum.

Med andra ord, med tanke på komplexiteten i den kvantvärld som vi observerar, kan det bevisas att varje föreslagen datorsimulering av universum kommer att misslyckas.

Eller kanske det är en simulering?

Å andra sidan, med fortsatta filosofiska resonemang, kommer en person snabbt att komma till frågan: "Är det möjligt att mer avancerade civilisationer medvetet lägger in denna komplexitet i kvantvärlden i simulatorn för att leda oss vilse?" Dmitry Kovrizhin svarar detta:

Detta är en intressant filosofisk fråga. Men det ligger utanför fysikens ram, så jag vill helst inte kommentera det.

Skyltbevarande operationer på tvådimensionella rutnät

Zohar Ringel, Dmitry L. Kovrizhin / Vetenskapens framsteg

I vissa kvantsystem är teckenproblemet i grunden olösligt. Detta innebär att de inte kan simuleras effektivt på klassiska datorer. Två fysiker, inklusive en från Kurchatov-institutet, har visat att ett sådant problem uppstår från gravitationella anomalier i system med bosoniska frihetsgrader, som den fraktionerade Hall-effekten. Artikel publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg.

Man tror traditionellt att alla problem som effektivt kan lösas på en klassisk dator kan lösas lika effektivt på en kvantdator, men inte vice versa. Till exempel har man ännu inte hittat effektiva klassiska simulatorer för många system med bosoniska frihetsgrader som uppstår naturligt när man studerar modeller av interagerande kvantmångakroppssystem (kvantmångakroppssystem). I det nya arbetet har forskare visat att frånvaron av sådana simuleringar inte beror på bristande uppfinningsrikedom hos forskare, utan på den grundläggande omöjligheten av deras existens.

Författarna till artikeln noterar att det är en dåligt definierad uppgift att bevisa omöjligheten av klassiska simuleringar i allmänhet. Därför visade de att fundamentala problem uppstår när man använder den vanligaste metoden för numerisk forskning inom området, kvant Monte Carlo-metoden. Huvudverktyget för denna metod är den genererande funktionen (partitionsfunktion, ska inte förväxlas med partitionsfunktionen från statistisk mekanik). Genom att veta det är det lätt att hitta systemets korrelationsfunktioner med hjälp av differentiering. Det visar sig dock att beräkningen av den funktionella inte alltid är möjlig på grund av teckenproblemet när integrandernas faser ändras snabbt.

Grundtanken bakom fysikerns bevis bygger på begreppet anomalier. Anomalier är speciella effekter som uppstår när den symmetri som finns på nivån för klassisk fältteori kränks på nivån för kvantfältteorin. Både den vanliga Hall-effekten och temperaturen (Rigi-Leduc-effekt, termisk Hall-effekt) kan förstås i termer av anomalier - laddning och gravitation (gravitationsanomali, adjektivet "gravitationell" förekommer på grund av teorins allmänna kovarians, och inte på grund av gravitationseffekter ) respektive.

När man kopplar samman anomala teorier med statiska mätfält kan det ofta konstateras att flöden av mätfältet leder till uppkomsten av komplexa fasfaktorer i den genererande funktionsdelen. Detta gör det omöjligt att konstruera en genererande funktion utan teckenproblem, där komplexa faser är förbjudna per definition. Detta är dock inte alltid fallet, och det finns olika motexempel. Subtiliteten ligger i det faktum att komplexa faser inte kan uppstå i den ursprungliga teorin, utan som ett resultat av tillägget av ett mätfältsflöde.

Beviset på att det för den klassiska genererande funktionella i den 2 + 1-dimensionella teorin om den bosoniska fraktionella kvanteffekten Hall på ett plan eller på en torus är omöjligt att bli av med teckenproblemet, utförde fysiker i tre steg. Först fastställde de att gravitationella anomalier orsak kirala excitationer vid gränsen för volymen som studeras. De visade sedan att förekomsten av en rumsligt isolerad kiral kanal i denna teori förbjuden förutsatt att översättningsoperatören och Perron-Frobenius-operatören är icke-negativa. Samtidigt leder förekomsten av en osignerad genererande funktion (det vill säga en där det inte finns något teckenproblem) till att dessa operatorer inte är negativa. Således vittnar den erhållna motsägelsen om omöjligheten att kringgå teckenproblemet i denna teori.

Därefter tittade fysiker på frustrerade kvantsystem, i vilka tillstånd som liknar de som uppstår från den fraktionerade Hall-effekten uppträder på grund av spontant brytande av tidssymmetri (tidsomkastningssymmetri). Till exempel inkluderar sådana system Kagome kvantantiferromagneter. I allmänhet gäller ovanstående överväganden för dem, även om några ytterligare mikroskopiska antaganden måste göras.

Sålunda har forskare visat att för en bred klass av kvantsystem, när man beräknar med hjälp av kvant Monte Carlo-metoden, är det i grunden omöjligt att bli av med teckenproblemet. Detta innebär att sådana system inte kan simuleras effektivt med konventionella, klassiska datorer. Kanske kan detta hinder övervinnas i framtiden med hjälp av kvantdatorer.

Nyligen pratade vi om hur fysiker löste teckenproblemet med hjälp av ett neuralt nätverk i den 1 + 1-dimensionella Thirring-modellen.

Dmitry Trunin

Möjligheten av tidsresor med optiska metoder har motbevisats av forskare från Hongkong. Det finns dock fortfarande den hypotetiska möjligheten att skapa en tidsmaskin som använder supergravitationsregioner, som de för svarta hål eller "maskhål".

Ett hypotetiskt sätt att resa genom tiden är att resa med eller över ljusets hastighet. Trots ett av de grundläggande uttalandena i Einsteins relativitetsteori, som är omöjligheten att uppnå högre hastigheter än ljusets hastighet, har det under de senaste tio åren utspelats en diskussion i det vetenskapliga samfundet, vars essens är att enskilda fotoner kan vara "superluminal".

Att bevisa förekomsten av sådana fotoner skulle innebära den teoretiska möjligheten av tidsresor, eftersom dessa fotoner skulle bryta mot kausalitetsprincipen.

Denna princip i klassisk fysik betyder följande: varje händelse som inträffade vid tidpunkten t 1 kan påverka händelsen som inträffade vid tidpunkten t 2 endast om t 1 är mindre än t 2 . I relativitetsteorin är denna princip formulerad på ett liknande sätt, endast de villkor som är förknippade med relativistiska effekter läggs till den, på grund av vilken tiden beror på den valda referensramen.

Anledningen till att återuppta diskussionen om existensen av "superluminala" fotoner dök upp i januari 2010. Sedan publicerades en artikel av amerikanska forskare i tidskriften Optic Express, som beskrevs av vetenskapsavdelningen i Gazeta.Ru. I sitt experiment förde forskarna fotoner genom en stapel av material av olika karaktär.

Genom att växla mellan lager av höga och låga brytningsindex, observerade forskarna att individuella fotoner färdades genom en 2,5 mikron tjock platta med vad som verkade vara superluminala hastigheter.

Författarna till arbetet försökte förklara detta fenomen utifrån ljusets korpuskulära vågnatur (trots allt är ljus både en våg och en ström av partikelfotoner på samma gång) utan att bryta mot relativitetsteorin, med argumentet att den observerade hastigheten är någon form av illusion. I experimentet både startar och avslutar ljus sin resa som en foton. När en av dessa fotoner passerar gränsen mellan materiallager skapar den en våg på varje yta - en optisk prekursor-prekursor (för tydlighetens skull kan du jämföra den optiska prekursorn med en luftvåg som uppstår framför ett tåg i rörelse).

Dessa vågor interagerar med varandra och skapar ett interferensmönster: det vill säga vågintensiteterna omfördelas, vilket skapar ett mönster av tydliga maxima och minima, precis som ett tidvattenlager bildas i havet med mötande vågor - vattenhöjning. Med ett visst arrangemang av H- och L-skikten orsakar interferensen av vågor effekten av "tidig ankomst" av en del av fotonerna. Men andra fotoner, tvärtom, anländer märkbart senare än vanligt på grund av förekomsten av interferensminima i bilden. För att korrekt upptäcka hastigheten måste du registrera alla fotoner som passerar genom lagren, sedan ger medelvärdesberäkning den vanliga ljushastigheten.

För att bekräfta denna förklaring var det nödvändigt att göra observationer av en enda foton och dess optiska föregångare.

Motsvarande experiment sattes upp av en grupp forskare under ledning av professor Du Chengwang från Hong Kong University of Science and Technology (HKUST).

I sitt experiment skapade forskarna ett par fotoner, varefter en av dem skickades till ett medium bestående av rubidiumatomer kylda till låga temperaturer. Genom att skapa en elektromagnetiskt inducerad transparenseffekt (där ett medium som absorberar strålning blir transparent när ett lämpligt fält appliceras på det), mätte Du och kollegor framgångsrikt hastigheterna för både fotonen själv och dess optiska prekursor. "Våra resultat visar att principen av kausalitet är tillfredsställt för individuella fotoner”, säger sammanfattningen av en artikel publicerad i Physical Review Letters.

Detta arbete satte alltså stopp för den vetenskapliga diskussionen om huruvida det kan finnas separata "superluminala" fotoner.

Dessutom är experimentet från Hongkong-forskare viktigt för utvecklingen av kvantoptik, en bättre förståelse av mekanismen för kvantövergångar och i allmänhet vissa fysikprinciper.

Tja, människor som drömmer om att resa tillbaka i tiden ska inte misströsta.

Brott mot principen om kausalitet av enskilda fotoner var inte den enda hypotetiska möjligheten att skapa en tidsmaskin.

Ett hypotetiskt sätt att resa genom tiden är att resa med eller över ljusets hastighet. Trots ett av de grundläggande påståendena i Einsteins relativitetsteori, som är omöjligheten att uppnå hastigheter högre än ljusets hastighet, har det under de senaste tio åren utspelats en diskussion i det vetenskapliga samfundet, vars essens är att enskilda fotoner kan vara "superluminal".

Att bevisa förekomsten av sådana fotoner skulle innebära den teoretiska möjligheten av tidsresor, eftersom dessa fotoner skulle bryta mot kausalitetsprincipen.

Denna princip i klassisk fysik betyder följande: varje händelse som inträffade vid tidpunkten t 1 kan påverka händelsen som inträffade vid tidpunkten t 2 endast om t 1 är mindre än t 2 . I relativitetsteorin är denna princip formulerad på ett liknande sätt, endast de villkor som är förknippade med relativistiska effekter läggs till den, på grund av vilken tiden beror på den valda referensramen.

Anledningen till att återuppta diskussionen om existensen av "superluminala" fotoner dök upp i januari 2010. Sedan publicerades en artikel av amerikanska forskare i tidskriften Optic Express, som beskrevs av vetenskapsavdelningen i Gazeta.Ru. I sitt experiment förde forskarna fotoner genom en stapel av material av olika karaktär.

Genom att växla mellan lager av höga och låga brytningsindex, observerade forskarna att individuella fotoner färdades genom en 2,5 mikron tjock platta med vad som verkade vara superluminala hastigheter.

Författarna till arbetet försökte förklara detta fenomen utifrån ljusets korpuskulära vågnatur (trots allt är ljus både en våg och en ström av partikelfotoner på samma gång) utan att bryta mot relativitetsteorin, med argumentet att den observerade hastigheten är någon form av illusion. I experimentet både startar och avslutar ljus sin resa som en foton. När en av dessa fotoner passerar gränsen mellan materiallager skapar den en våg på varje yta - en optisk prekursor-prekursor (för tydlighetens skull kan du jämföra den optiska prekursorn med en luftvåg som uppstår framför ett tåg i rörelse). Dessa vågor interagerar med varandra och skapar ett interferensmönster: det vill säga vågintensiteterna omfördelas, vilket skapar ett mönster av tydliga maxima och minima, precis som ett tidvattenlager bildas i havet med mötande vågor - vattenhöjning. Vid ett visst arrangemang av H- och L-skikten orsakar interferensen av vågor effekten av "tidig ankomst" av en del av fotonerna. Men andra fotoner, tvärtom, anländer märkbart senare än vanligt på grund av förekomsten av interferensminima i bilden. För att korrekt upptäcka hastigheten måste du registrera alla fotoner som passerar genom lagren, sedan ger medelvärdesberäkning den vanliga ljushastigheten.

För att bekräfta denna förklaring var det nödvändigt att göra observationer av en enda foton och dess optiska föregångare.

Motsvarande experiment sattes upp av en grupp forskare under ledning av professor Du Chengwang från Hong Kong University of Science and Technology (HKUST).

I sitt experiment skapade forskarna ett par fotoner, varefter en av dem skickades till ett medium bestående av rubidiumatomer kylda till låga temperaturer. Genom att skapa en elektromagnetiskt inducerad transparenseffekt (där ett medium som absorberar strålning blir genomskinligt när ett lämpligt fält appliceras på det), har Du och kollegor framgångsrikt mätt hastigheterna för både fotonen själv och dess optiska prekursor. "Våra resultat visar att kausalitetsprincipen är uppfylld för individuella fotoner”, säger abstraktet. artikel publicerad i Physical Review Letters.

Detta arbete satte alltså stopp för den vetenskapliga diskussionen om huruvida det kan finnas separata "superluminala" fotoner.

Dessutom är experimentet från Hongkong-forskare viktigt för utvecklingen av kvantoptik, en bättre förståelse av mekanismen för kvantövergångar och i allmänhet vissa fysikprinciper.

Tja, människor som drömmer om att resa tillbaka i tiden ska inte misströsta.

Brott mot principen om kausalitet av enskilda fotoner var inte den enda hypotetiska möjligheten att skapa en tidsmaskin.

”Tidsresor baserade på fotoner eller optiska metoder är inte möjliga, men vi kan inte utesluta andra möjligheter som svarta hål eller "maskhål".

Möjligheten av tidsresor med optiska metoder har motbevisats av forskare från Hongkong. Det finns dock fortfarande den hypotetiska möjligheten att skapa en tidsmaskin som använder supergravitationsregioner, som de för svarta hål eller "maskhål".

Ett hypotetiskt sätt att resa genom tiden är att resa med eller över ljusets hastighet. Trots ett av de grundläggande påståendena i Einsteins relativitetsteori, som är omöjligheten att uppnå hastigheter högre än ljusets hastighet, har det under de senaste tio åren utspelats en diskussion i det vetenskapliga samfundet, vars essens är att enskilda fotoner kan vara "superluminal".

Att bevisa förekomsten av sådana fotoner skulle innebära den teoretiska möjligheten av tidsresor, eftersom dessa fotoner skulle bryta mot kausalitetsprincipen.

Denna princip i klassisk fysik betyder följande: varje händelse som inträffade vid tidpunkten t 1 kan påverka händelsen som inträffade vid tidpunkten t 2 endast om t 1 är mindre än t 2 . I relativitetsteorin är denna princip formulerad på ett liknande sätt, endast de villkor som är förknippade med relativistiska effekter läggs till den, på grund av vilken tiden beror på den valda referensramen.

Anledningen till att återuppta diskussionen om existensen av "superluminala" fotoner dök upp i januari 2010. Sedan publicerades en artikel av amerikanska forskare i tidskriften Optic Express, som beskrevs av vetenskapsavdelningen i Gazeta.Ru. I sitt experiment förde forskarna fotoner genom en stapel av material av olika karaktär.

Genom att växla mellan lager av höga och låga brytningsindex, observerade forskarna att individuella fotoner färdades genom en 2,5 mikron tjock platta med vad som verkade vara superluminala hastigheter.

Författarna till arbetet försökte förklara detta fenomen utifrån ljusets korpuskulära vågnatur (trots allt är ljus både en våg och en ström av partikelfotoner på samma gång) utan att bryta mot relativitetsteorin, med argumentet att den observerade hastigheten är någon form av illusion. I experimentet både startar och avslutar ljus sin resa som en foton. När en av dessa fotoner passerar gränsen mellan materiallager skapar den en våg på varje yta - en optisk prekursor-prekursor (för tydlighetens skull kan du jämföra den optiska prekursorn med en luftvåg som uppstår framför ett tåg i rörelse). Dessa vågor interagerar med varandra och skapar ett interferensmönster: det vill säga vågintensiteterna omfördelas, vilket skapar ett mönster av tydliga maxima och minima, precis som ett tidvattenlager bildas i havet med mötande vågor - vattenhöjning. Vid ett visst arrangemang av H- och L-skikten orsakar interferensen av vågor effekten av "tidig ankomst" av en del av fotonerna. Men andra fotoner, tvärtom, anländer märkbart senare än vanligt på grund av förekomsten av interferensminima i bilden. För att korrekt upptäcka hastigheten måste du registrera alla fotoner som passerar genom lagren, sedan ger medelvärdesberäkning den vanliga ljushastigheten.

För att bekräfta denna förklaring var det nödvändigt att göra observationer av en enda foton och dess optiska föregångare.

Motsvarande experiment sattes upp av en grupp forskare under ledning av professor Du Chengwang från Hong Kong University of Science and Technology (HKUST).

I sitt experiment skapade forskarna ett par fotoner, varefter en av dem skickades till ett medium bestående av rubidiumatomer kylda till låga temperaturer. Genom att skapa effekten av elektromagnetiskt inducerad transparens (där ett medium som absorberar strålning blir genomskinligt när ett lämpligt fält appliceras på det), mätte Du och kollegor framgångsrikt hastigheterna för både själva fotonen och dess optiska prekursor. "Våra resultat visar att principen om kausalitet gäller för individuella fotoner," säger abstraktet. artikel publicerad i Physical Review Letters.

Detta arbete satte alltså stopp för den vetenskapliga diskussionen om huruvida det kan finnas separata "superluminala" fotoner.

Dessutom är experimentet från Hongkong-forskare viktigt för utvecklingen av kvantoptik, en bättre förståelse av mekanismen för kvantövergångar och i allmänhet vissa fysikprinciper.

Tja, människor som drömmer om att resa tillbaka i tiden ska inte misströsta.

Brott mot principen om kausalitet av enskilda fotoner var inte den enda hypotetiska möjligheten att skapa en tidsmaskin.

I en intervju Toronto Star Du Chengwang sa:

”Tidsresor baserade på fotoner eller optiska metoder är inte möjliga, men vi kan inte utesluta andra möjligheter som svarta hål eller "maskhål".

Intressant: FxPro-varumärket blev populärt på Forex-marknaden för några år sedan. Sedan introducerades det först av FxPro Financial Services Ltd., vars verksamhet regleras av Cypern Commission CySEC (Securities and Exchange Commission)