นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าเมทริกซ์ไม่มีอยู่จริง นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ของการมีอยู่ของเมทริกซ์ รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ จากการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วง

สมมติฐานของการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในจักรวาลของเราได้รับการเสนอชื่อในปี 2546 โดย Nick Bostrom นักปรัชญาชาวอังกฤษ แต่ได้รับผู้ติดตามแล้วในบุคคลของ Neil deGrasse Tyson และ Elon Musk ผู้ซึ่งกล่าวว่าความน่าจะเป็นของสมมติฐานนั้นเกือบ 100% . มันขึ้นอยู่กับความคิดที่ว่าทุกสิ่งที่มีอยู่ในจักรวาลของเราเป็นผลจากการจำลอง เช่นการทดลองที่ดำเนินการโดยเครื่องจักรจากไตรภาคเมทริกซ์

ทฤษฎีการจำลอง

ทฤษฎีนี้เสนอว่า เมื่อให้คอมพิวเตอร์ที่มีพลังการประมวลผลสูงเพียงพอ มันจึงเป็นไปได้ที่จะจำลองโลกทั้งใบอย่างละเอียด ซึ่งเชื่อได้เลยว่าผู้อยู่อาศัยจะมีสติสัมปชัญญะและฉลาด

จากแนวคิดเหล่านี้ เราสามารถสรุปได้: อะไรที่ขัดขวางเราไม่ให้อยู่ในการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์อยู่แล้ว? บางทีอารยธรรมที่ก้าวหน้ากว่านั้นกำลังทำการทดลองที่คล้ายกันโดยได้รับเทคโนโลยีที่จำเป็นและโลกทั้งใบของเราเป็นแบบจำลอง?

นักฟิสิกส์และนักอภิปรัชญาหลายคนได้สร้างข้อโต้แย้งที่น่าเชื่อถือเพื่อสนับสนุนแนวคิดนี้ โดยอ้างถึงความผิดปกติทางคณิตศาสตร์และตรรกะต่างๆ จากข้อโต้แย้งเหล่านี้ เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าแบบจำลองคอมพิวเตอร์อวกาศมีอยู่จริง

การหักล้างทางคณิตศาสตร์ของความคิด

อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์สองคนจากอ็อกซ์ฟอร์ดและมหาวิทยาลัยฮิบรูในกรุงเยรูซาเล็ม Zohar Ringel และ Dmitry Kovrizhin ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปไม่ได้ของทฤษฎีดังกล่าว พวกเขาตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสาร Science Advances

จากการสร้างแบบจำลองระบบควอนตัม Ringel และ Kovrizhin พบว่าการจำลองอนุภาคควอนตัมเพียงไม่กี่ตัวจะต้องใช้ทรัพยากรในการคำนวณจำนวนมาก ซึ่งโดยธรรมชาติของฟิสิกส์ควอนตัม จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณด้วยจำนวนควอนตัมจำลอง

จำเป็นต้องใช้ RAM ขนาดเทราไบต์เพื่อจัดเก็บเมทริกซ์ที่อธิบายพฤติกรรมของการหมุน 20 อนุภาคของควอนตัม การคาดการณ์ข้อมูลนี้ด้วยการหมุนเพียงไม่กี่ร้อยครั้ง เราเข้าใจว่าการสร้างคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำจำนวนนี้ ต้องใช้อะตอมมากกว่าจำนวนอะตอมทั้งหมดในจักรวาล

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของโลกควอนตัมที่เราสังเกตเห็น มันสามารถพิสูจน์ได้ว่าการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่เสนอของจักรวาลจะล้มเหลว

หรืออาจจะเป็นการจำลอง?

ในทางกลับกัน การให้เหตุผลเชิงปรัชญาอย่างต่อเนื่อง บุคคลจะเกิดคำถามขึ้นอย่างรวดเร็วว่า “เป็นไปได้ไหมที่อารยธรรมที่ก้าวหน้ากว่าจะจงใจใส่ความซับซ้อนของโลกควอนตัมนี้ลงในเครื่องจำลองเพื่อทำให้เราหลงทาง” Dmitry Kovrizhin ตอบคำถามนี้:

นี่เป็นคำถามเชิงปรัชญาที่น่าสนใจ แต่มันอยู่นอกขอบเขตของฟิสิกส์ ดังนั้นฉันจึงไม่อยากแสดงความคิดเห็น

การดำเนินการรักษาเครื่องหมายบนกริดสองมิติ

Zohar Ringel, Dmitry L. Kovrizhin / ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์

ในระบบควอนตัมบางระบบ ปัญหาสัญญาณไม่สามารถแก้ไขได้โดยพื้นฐาน ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก นักฟิสิกส์สองคน รวมทั้งคนหนึ่งจากสถาบัน Kurchatov ได้แสดงให้เห็นว่าปัญหาดังกล่าวเกิดขึ้นจากความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงในระบบที่มีระดับความเป็นอิสระแบบโบโซนิก เช่น เอฟเฟกต์ฮอลล์ที่เป็นเศษส่วน บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์.

ตามเนื้อผ้าเชื่อกันว่าปัญหาทั้งหมดที่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัม แต่ไม่ในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่น ยังไม่พบเครื่องจำลองแบบคลาสสิกที่มีประสิทธิภาพสำหรับระบบจำนวนมากที่มีระดับความเป็นอิสระแบบโบโซนิกซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อศึกษาแบบจำลองของระบบควอนตัมหลายตัวที่มีปฏิสัมพันธ์กัน (ระบบควอนตัมหลายตัว) ในงานชิ้นใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าการไม่มีแบบจำลองดังกล่าวไม่ได้เกิดจากการขาดความเฉลียวฉลาดของนักวิจัย แต่เนื่องมาจากความเป็นไปไม่ได้พื้นฐานของการดำรงอยู่

ผู้เขียนบทความทราบว่าการพิสูจน์ความเป็นไปไม่ได้ของการจำลองแบบคลาสสิกโดยทั่วไปเป็นปัญหาที่ไม่ชัดเจน ดังนั้นพวกเขาจึงแสดงให้เห็นว่าปัญหาพื้นฐานเกิดขึ้นเมื่อใช้วิธีการวิจัยเชิงตัวเลขที่พบบ่อยที่สุดในภาคสนาม นั่นคือวิธีควอนตัมมอนติคาร์โล เครื่องมือหลักของวิธีนี้คือการสร้างฟังก์ชัน (ฟังก์ชันพาร์ติชัน ไม่ควรสับสนกับฟังก์ชันพาร์ติชันจากกลไกทางสถิติ) เมื่อรู้แล้ว ด้วยความช่วยเหลือของการสร้างความแตกต่าง จึงง่ายต่อการค้นหาฟังก์ชันสหสัมพันธ์ของระบบ อย่างไรก็ตาม ปรากฎว่าการคำนวณฟังก์ชันไม่สามารถทำได้เสมอไป เนื่องจากปัญหาสัญญาณเมื่อเฟสของอินทิกรัลเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

แนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการพิสูจน์ของนักฟิสิกส์นั้นมีพื้นฐานมาจากแนวคิดเรื่องความผิดปกติ ความผิดปกติเป็นผลกระทบที่แปลกประหลาดที่เกิดขึ้นเมื่อความสมมาตรที่มีอยู่ในระดับทฤษฎีสนามแบบคลาสสิกถูกละเมิดที่ระดับของทฤษฎีสนามควอนตัม ทั้งเอฟเฟกต์ฮอลล์ปกติและอุณหภูมิ (เอฟเฟกต์ริจิ-เลดุก, เอฟเฟกต์เทอร์มอลฮอลล์) สามารถเข้าใจได้ในแง่ของความผิดปกติ - ประจุและความโน้มถ่วง (ความผิดปกติของแรงโน้มถ่วง คำคุณศัพท์ "แรงโน้มถ่วง" ปรากฏขึ้นเนื่องจากความแปรปรวนร่วมทั่วไปของทฤษฎี ไม่ใช่ เนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วง ) ตามลำดับ

บ่อยครั้ง เมื่อเชื่อมโยงทฤษฎีที่ผิดปกติกับสนามเกจสถิต จะพบว่ากระแสของฟิลด์เกจนำไปสู่การปรากฏตัวของปัจจัยเฟสที่ซับซ้อนในการสร้างฟังก์ชัน สิ่งนี้ทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างฟังก์ชันการสร้างโดยไม่มีปัญหาเครื่องหมาย ซึ่งขั้นตอนที่ซับซ้อนนั้นถูกห้ามโดยคำจำกัดความ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป และมีหลายตัวอย่างที่ขัดแย้งกัน ความละเอียดอ่อนอยู่ในความจริงที่ว่าขั้นตอนที่ซับซ้อนอาจไม่ได้เกิดขึ้นในทฤษฎีดั้งเดิม แต่เป็นผลมาจากการเพิ่มฟลักซ์ของสนามเกจ

การพิสูจน์ว่าสำหรับฟังก์ชันการสร้างแบบคลาสสิกในทฤษฎี 2 + 1 มิติของเอฟเฟกต์ควอนตัมเศษส่วนแบบโบโซนิคบนระนาบหรือบนทอรัส เป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดปัญหาสัญญาณออก นักฟิสิกส์ดำเนินการในสามขั้นตอน ประการแรกพวกเขาได้กำหนดความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงนั้น สาเหตุการกระตุ้น chiral ที่ขอบเขตของปริมาตรที่กำลังศึกษา จากนั้นพวกเขาก็แสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของช่องไครัลที่แยกจากกันเชิงพื้นที่ในทฤษฎีนี้ ต้องห้ามโดยมีเงื่อนไขว่าตัวดำเนินการแปลและตัวดำเนินการ Perron-Frobenius ไม่เป็นค่าลบ ในเวลาเดียวกัน การมีอยู่ของฟังก์ชันสร้างที่ไม่ได้ลงชื่อ (นั่นคือ ฟังก์ชันที่ไม่มีปัญหาสัญญาณ) นำไปสู่การไม่ปฏิเสธของโอเปอเรเตอร์เหล่านี้ ดังนั้น ความขัดแย้งที่ได้รับจึงเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเป็นไปไม่ได้ที่จะหลีกเลี่ยงปัญหาเครื่องหมายในทฤษฎีนี้

ถัดไป นักฟิสิกส์พิจารณาระบบควอนตัมที่หงุดหงิด ซึ่งสถานะคล้ายกับที่เกิดขึ้นจากผลกระทบของฮอลล์ที่เป็นเศษส่วนปรากฏขึ้นเนื่องจากการแตกของสมมาตรของเวลาที่เกิดขึ้นเอง (สมมาตรการกลับตัวของเวลา) ตัวอย่างเช่น ระบบดังกล่าวรวมถึงคาโงเมะควอนตัมแอนติเฟอโรแม่เหล็ก โดยทั่วไป ข้อควรพิจารณาข้างต้นนำไปใช้กับพวกเขา แม้ว่าจะต้องมีการตั้งสมมติฐานด้วยกล้องจุลทรรศน์เพิ่มเติมบางประการ

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าสำหรับระบบควอนตัมในระดับกว้าง เมื่อคำนวณโดยใช้วิธีควอนตัมมอนติคาร์โล เป็นไปไม่ได้โดยพื้นฐานแล้วที่จะขจัดปัญหาเครื่องหมาย ซึ่งหมายความว่าระบบดังกล่าวไม่สามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้คอมพิวเตอร์แบบธรรมดาทั่วไป บางทีอุปสรรคนี้สามารถเอาชนะได้ในอนาคตด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้พูดคุยเกี่ยวกับวิธีที่นักฟิสิกส์แก้ปัญหาสัญญาณด้วยความช่วยเหลือของโครงข่ายประสาทเทียมในแบบจำลอง Thirring 1 + 1 มิติ

Dmitry Trunin

นักวิทยาศาสตร์จากฮ่องกงปฏิเสธความเป็นไปได้ของการเดินทางข้ามเวลาด้วยวิธีการทางสายตา อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความเป็นไปได้ตามสมมุติฐานในการสร้างไทม์แมชชีนโดยใช้บริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงสูง เช่น หลุมดำหรือ "รูหนอน"

วิธีสมมุติวิธีหนึ่งในการเดินทางข้ามเวลาคือการเดินทางด้วยความเร็วแสงหรือสูงกว่า แม้จะมีข้อความพื้นฐานประการหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นความเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความเร็วที่มากกว่าความเร็วของแสง ในช่วงสิบปีที่ผ่านมาได้มีการถกเถียงกันในชุมชนวิทยาศาสตร์ ซึ่งสาระสำคัญก็คือโฟตอนเดี่ยวสามารถเป็นได้ "ซุปเปอร์ลูมินัส".

การพิสูจน์การมีอยู่ของโฟตอนดังกล่าวจะหมายถึงความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการเดินทางข้ามเวลา เนื่องจากโฟตอนเหล่านี้จะละเมิดหลักการของเวรกรรม

หลักการนี้ในฟิสิกส์คลาสสิกหมายถึงสิ่งต่อไปนี้: เหตุการณ์ใดๆ ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 1 สามารถส่งผลต่อเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 2 ได้ก็ต่อเมื่อ t 1 น้อยกว่า t 2 . ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ หลักการนี้กำหนดขึ้นในลักษณะเดียวกัน เฉพาะเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบเชิงสัมพันธ์เท่านั้นที่จะถูกเพิ่มเข้าไป เนื่องจากเวลาขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงที่เลือก

เหตุผลในการกลับมาอภิปรายเกี่ยวกับการมีอยู่ของโฟตอน "superluminal" ต่อปรากฏขึ้นในเดือนมกราคม 2010 จากนั้นบทความของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันก็ตีพิมพ์ในนิตยสาร Optic Express ซึ่งแผนกวิทยาศาสตร์ของ Gazeta.Ru อธิบายไว้ ในการทดลอง นักวิจัยได้ส่งโฟตอนผ่านกองวัสดุที่มีลักษณะต่างๆ

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าโฟตอนแต่ละตัวเดินทางผ่านแผ่นหนา 2.5 ไมครอนด้วยความเร็วที่สูงมาก

ผู้เขียนงานพยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้จากจุดยืนของธรรมชาติคลื่น corpuscular-wave ของแสง (ในที่สุดแสงก็เป็นทั้งคลื่นและกระแสของอนุภาคโฟตอนในเวลาเดียวกัน) โดยไม่ละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพเถียงกัน ว่าความเร็วที่สังเกตได้นั้นเป็นภาพลวงตาบางอย่าง ในการทดลอง แสงเริ่มต้นและสิ้นสุดการเดินทางในรูปของโฟตอน เมื่อโฟตอนตัวใดตัวหนึ่งข้ามขอบเขตระหว่างชั้นของวัสดุ ในแต่ละพื้นผิวจะสร้างคลื่น - สารตั้งต้นทางแสง-สารตั้งต้น (เพื่อความชัดเจน คุณสามารถเปรียบเทียบสารตั้งต้นของแสงกับคลื่นอากาศที่เกิดขึ้นหน้ารถไฟที่กำลังเคลื่อนที่)

คลื่นเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวน กล่าวคือ ความเข้มของคลื่นจะถูกกระจาย ทำให้เกิดรูปแบบสูงสุดที่ชัดเจนและต่ำสุด เช่นเดียวกับชั้นน้ำขึ้นน้ำลงที่ก่อตัวขึ้นในมหาสมุทรพร้อมกับคลื่นที่กำลังมาถึง - การยกตัวของน้ำ ด้วยการจัดเรียงบางอย่างของชั้น H และ L การรบกวนของคลื่นทำให้เกิดผลกระทบของ "การมาถึงก่อนเวลา" ของส่วนหนึ่งของโฟตอน แต่โฟตอนอื่นๆ กลับมาถึงช้ากว่าปกติอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากมีลักษณะของการรบกวนน้อยที่สุดในภาพ ในการตรวจจับความเร็วอย่างถูกต้อง คุณต้องลงทะเบียนโฟตอนทั้งหมดที่ผ่านชั้นต่างๆ จากนั้นการเฉลี่ยจะให้ความเร็วแสงตามปกติ

เพื่อยืนยันคำอธิบายนี้ จำเป็นต้องทำการสังเกตโฟตอนตัวเดียวและสารตั้งต้นของแสง

การทดลองที่เกี่ยวข้องจัดทำขึ้นโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ตู่เฉิงหวางแห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งฮ่องกง (HKUST)

ในการทดลอง นักวิจัยได้สร้างโฟตอนคู่หนึ่ง หลังจากนั้นหนึ่งในนั้นถูกส่งไปยังสื่อที่ประกอบด้วยอะตอมของรูบิเดียมที่ถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ (โดยที่ตัวกลางที่ดูดซับรังสีจะโปร่งใสเมื่อใช้สนามที่เหมาะสม) Du และเพื่อนร่วมงานสามารถวัดความเร็วของโฟตอนเองและสารตั้งต้นทางแสงได้สำเร็จ “ผลของเราแสดงให้เห็นว่าหลักการ ของเวรกรรมเป็นที่พอใจสำหรับโฟตอนแต่ละตัว” บทคัดย่อของบทความที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters กล่าว

ดังนั้นงานนี้จึงยุติการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ว่าสามารถแยกโฟตอน "superluminal" ได้หรือไม่

นอกจากนี้ การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชาวฮ่องกงมีความสำคัญต่อการพัฒนาทัศนศาสตร์ควอนตัม ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกการเปลี่ยนแปลงของควอนตัม และโดยทั่วไปแล้ว หลักการบางประการของฟิสิกส์

คนที่ฝันจะเดินทางย้อนเวลาไม่ควรสิ้นหวัง

การละเมิดหลักการของเวรกรรมโดยโฟตอนแต่ละตัวไม่ได้เป็นเพียงความเป็นไปได้ทางสมมุติฐานเพียงอย่างเดียวสำหรับการสร้างไทม์แมชชีน

วิธีสมมุติวิธีหนึ่งในการเดินทางข้ามเวลาคือการเดินทางด้วยความเร็วแสงหรือสูงกว่า แม้จะมีข้อความพื้นฐานประการหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นความเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความเร็วที่มากกว่าความเร็วของแสง ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา การอภิปรายได้เปิดเผยในชุมชนวิทยาศาสตร์ ซึ่งสาระสำคัญก็คือโฟตอนเดี่ยวสามารถทำได้ เป็น "superluminal"

การพิสูจน์การมีอยู่ของโฟตอนดังกล่าวจะหมายถึงความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการเดินทางข้ามเวลา เนื่องจากโฟตอนเหล่านี้จะละเมิดหลักการของเวรกรรม

หลักการนี้ในฟิสิกส์คลาสสิกหมายถึงสิ่งต่อไปนี้: เหตุการณ์ใดๆ ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 1 สามารถส่งผลต่อเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 2 ได้ก็ต่อเมื่อ t 1 น้อยกว่า t 2 . ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ หลักการนี้กำหนดขึ้นในลักษณะเดียวกัน เฉพาะเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบเชิงสัมพันธ์เท่านั้นที่จะถูกเพิ่มเข้าไป เนื่องจากเวลาขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงที่เลือก

เหตุผลในการกลับมาอภิปรายเกี่ยวกับการมีอยู่ของโฟตอน "superluminal" ต่อปรากฏขึ้นในเดือนมกราคม 2010 จากนั้นบทความของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันก็ตีพิมพ์ในนิตยสาร Optic Express ซึ่งแผนกวิทยาศาสตร์ของ Gazeta.Ru อธิบายไว้ ในการทดลอง นักวิจัยได้ส่งโฟตอนผ่านกองวัสดุที่มีลักษณะต่างๆ

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าโฟตอนแต่ละตัวเดินทางผ่านแผ่นหนา 2.5 ไมครอนด้วยความเร็วที่สูงมาก

ผู้เขียนงานพยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้จากจุดยืนของธรรมชาติคลื่น corpuscular-wave ของแสง (ในที่สุดแสงก็เป็นทั้งคลื่นและกระแสของอนุภาคโฟตอนในเวลาเดียวกัน) โดยไม่ละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพเถียงกัน ว่าความเร็วที่สังเกตได้นั้นเป็นภาพลวงตาบางอย่าง ในการทดลอง แสงเริ่มต้นและสิ้นสุดการเดินทางในรูปของโฟตอน เมื่อโฟตอนตัวใดตัวหนึ่งข้ามขอบเขตระหว่างชั้นของวัสดุ มันจะสร้างคลื่นในแต่ละพื้นผิว ซึ่งเป็นสารตั้งต้นทางแสง-สารตั้งต้น (เพื่อความชัดเจน คุณสามารถเปรียบเทียบสารตั้งต้นของแสงกับคลื่นอากาศที่เกิดขึ้นหน้ารถไฟที่กำลังเคลื่อนที่ได้) คลื่นเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวน กล่าวคือ ความเข้มของคลื่นจะถูกกระจาย ทำให้เกิดรูปแบบสูงสุดที่ชัดเจนและต่ำสุด เช่นเดียวกับชั้นน้ำขึ้นน้ำลงที่ก่อตัวขึ้นในมหาสมุทรพร้อมกับคลื่นที่กำลังมาถึง - การยกตัวของน้ำ ในการจัดเรียงตัวของชั้น H และ L การรบกวนของคลื่นทำให้เกิดผลกระทบของ "การมาถึงก่อนเวลา" ของส่วนหนึ่งของโฟตอน แต่โฟตอนอื่นๆ กลับมาถึงช้ากว่าปกติอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากมีลักษณะของการรบกวนน้อยที่สุดในภาพ ในการตรวจจับความเร็วอย่างถูกต้อง คุณต้องลงทะเบียนโฟตอนทั้งหมดที่ผ่านชั้นต่างๆ จากนั้นการเฉลี่ยจะให้ความเร็วแสงตามปกติ

เพื่อยืนยันคำอธิบายนี้ จำเป็นต้องทำการสังเกตโฟตอนตัวเดียวและสารตั้งต้นของแสง

การทดลองที่เกี่ยวข้องจัดทำขึ้นโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ตู่เฉิงหวางแห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งฮ่องกง (HKUST)

ในการทดลอง นักวิจัยได้สร้างโฟตอนคู่หนึ่ง หลังจากนั้นหนึ่งในนั้นถูกส่งไปยังสื่อที่ประกอบด้วยอะตอมของรูบิเดียมที่ถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ (โดยที่ตัวกลางที่ดูดซับรังสีจะโปร่งใสเมื่อใช้สนามที่เหมาะสม) Du และเพื่อนร่วมงานสามารถวัดความเร็วของโฟตอนเองและสารตั้งต้นของแสงได้สำเร็จ “ผลของเราแสดงให้เห็นว่า หลักการของเวรกรรมเป็นที่พอใจสำหรับโฟตอนแต่ละตัว” บทคัดย่อกล่าว บทความที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters.

ดังนั้นงานนี้จึงยุติการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ว่าสามารถแยกโฟตอน "superluminal" ได้หรือไม่

นอกจากนี้ การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชาวฮ่องกงมีความสำคัญต่อการพัฒนาทัศนศาสตร์ควอนตัม ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกการเปลี่ยนแปลงของควอนตัม และโดยทั่วไปแล้ว หลักการบางประการของฟิสิกส์

คนที่ฝันจะเดินทางย้อนเวลาไม่ควรสิ้นหวัง

การละเมิดหลักการของเวรกรรมโดยโฟตอนแต่ละตัวไม่ได้เป็นเพียงความเป็นไปได้ทางสมมุติฐานเพียงอย่างเดียวสำหรับการสร้างไทม์แมชชีน

“การเดินทางข้ามเวลาโดยอาศัยโฟตอนหรือวิธีการเกี่ยวกับการมองเห็นนั้นเป็นไปไม่ได้ แต่เราไม่สามารถแยกแยะความเป็นไปได้อื่น ๆ เช่น หลุมดำหรือ "รูหนอน".

นักวิทยาศาสตร์จากฮ่องกงปฏิเสธความเป็นไปได้ของการเดินทางข้ามเวลาด้วยวิธีการทางสายตา อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความเป็นไปได้ตามสมมุติฐานในการสร้างไทม์แมชชีนโดยใช้บริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงสูง เช่น หลุมดำหรือ "รูหนอน"

วิธีสมมุติวิธีหนึ่งในการเดินทางข้ามเวลาคือการเดินทางด้วยความเร็วแสงหรือสูงกว่า แม้จะมีข้อความพื้นฐานประการหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นความเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความเร็วที่มากกว่าความเร็วของแสง ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา การอภิปรายได้เปิดเผยในชุมชนวิทยาศาสตร์ ซึ่งสาระสำคัญก็คือโฟตอนเดี่ยวสามารถทำได้ เป็น "superluminal"

การพิสูจน์การมีอยู่ของโฟตอนดังกล่าวจะหมายถึงความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการเดินทางข้ามเวลา เนื่องจากโฟตอนเหล่านี้จะละเมิดหลักการของเวรกรรม

หลักการนี้ในฟิสิกส์คลาสสิกหมายถึงสิ่งต่อไปนี้: เหตุการณ์ใดๆ ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 1 สามารถส่งผลต่อเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ณ เวลา t 2 ได้ก็ต่อเมื่อ t 1 น้อยกว่า t 2 . ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ หลักการนี้กำหนดขึ้นในลักษณะเดียวกัน เฉพาะเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบเชิงสัมพันธ์เท่านั้นที่จะถูกเพิ่มเข้าไป เนื่องจากเวลาขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงที่เลือก

เหตุผลในการกลับมาอภิปรายเกี่ยวกับการมีอยู่ของโฟตอน "superluminal" ต่อปรากฏขึ้นในเดือนมกราคม 2010 จากนั้นบทความของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันก็ตีพิมพ์ในนิตยสาร Optic Express ซึ่งแผนกวิทยาศาสตร์ของ Gazeta.Ru อธิบายไว้ ในการทดลอง นักวิจัยได้ส่งโฟตอนผ่านกองวัสดุที่มีลักษณะต่างๆ

นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าโฟตอนแต่ละตัวเดินทางผ่านแผ่นหนา 2.5 ไมครอนด้วยความเร็วที่สูงมาก

ผู้เขียนงานพยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้จากจุดยืนของธรรมชาติคลื่น corpuscular-wave ของแสง (ในที่สุดแสงก็เป็นทั้งคลื่นและกระแสของอนุภาคโฟตอนในเวลาเดียวกัน) โดยไม่ละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพเถียงกัน ว่าความเร็วที่สังเกตได้นั้นเป็นภาพลวงตาบางอย่าง ในการทดลอง แสงเริ่มต้นและสิ้นสุดการเดินทางในรูปของโฟตอน เมื่อโฟตอนตัวใดตัวหนึ่งข้ามขอบเขตระหว่างชั้นของวัสดุ ในแต่ละพื้นผิวจะสร้างคลื่น - สารตั้งต้นทางแสง-สารตั้งต้น (เพื่อความชัดเจน คุณสามารถเปรียบเทียบสารตั้งต้นของแสงกับคลื่นอากาศที่เกิดขึ้นหน้ารถไฟที่กำลังเคลื่อนที่) คลื่นเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวน กล่าวคือ ความเข้มของคลื่นจะถูกกระจาย ทำให้เกิดรูปแบบสูงสุดที่ชัดเจนและต่ำสุด เช่นเดียวกับชั้นน้ำขึ้นน้ำลงที่ก่อตัวขึ้นในมหาสมุทรพร้อมกับคลื่นที่กำลังมาถึง - การยกตัวของน้ำ ในการจัดเรียงตัวของชั้น H และ L การรบกวนของคลื่นทำให้เกิดผลกระทบของ "การมาถึงก่อนเวลา" ของส่วนหนึ่งของโฟตอน แต่โฟตอนอื่นๆ กลับมาถึงช้ากว่าปกติอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากมีลักษณะของการรบกวนน้อยที่สุดในภาพ ในการตรวจจับความเร็วอย่างถูกต้อง คุณต้องลงทะเบียนโฟตอนทั้งหมดที่ผ่านชั้นต่างๆ จากนั้นการเฉลี่ยจะให้ความเร็วแสงตามปกติ

เพื่อยืนยันคำอธิบายนี้ จำเป็นต้องทำการสังเกตโฟตอนตัวเดียวและสารตั้งต้นของแสง

การทดลองที่เกี่ยวข้องจัดทำขึ้นโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ตู่เฉิงหวางแห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งฮ่องกง (HKUST)

ในการทดลอง นักวิจัยได้สร้างโฟตอนคู่หนึ่ง หลังจากนั้นหนึ่งในนั้นถูกส่งไปยังสื่อที่ประกอบด้วยอะตอมของรูบิเดียมที่ถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ ด้วยการสร้างเอฟเฟกต์ของความโปร่งใสที่เกิดจากแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยที่ตัวกลางที่ดูดซับรังสีจะโปร่งใสเมื่อใช้สนามที่เหมาะสม) Du และเพื่อนร่วมงานสามารถวัดความเร็วของโฟตอนเองและสารตั้งต้นของแสงได้สำเร็จ "ผลของเราแสดงให้เห็นว่าหลักการของเวรกรรมถือเป็นโฟตอนแต่ละตัว" บทคัดย่อกล่าว บทความที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters.

ดังนั้นงานนี้จึงยุติการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ว่าสามารถแยกโฟตอน "superluminal" ได้หรือไม่

นอกจากนี้ การทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชาวฮ่องกงมีความสำคัญต่อการพัฒนาทัศนศาสตร์ควอนตัม ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับกลไกการเปลี่ยนแปลงของควอนตัม และโดยทั่วไปแล้ว หลักการบางประการของฟิสิกส์

คนที่ฝันจะเดินทางย้อนเวลาไม่ควรสิ้นหวัง

การละเมิดหลักการของเวรกรรมโดยโฟตอนแต่ละตัวไม่ได้เป็นเพียงความเป็นไปได้ทางสมมุติฐานเพียงอย่างเดียวสำหรับการสร้างไทม์แมชชีน

ในการให้สัมภาษณ์ Toronto Starตู้เฉิงหวางกล่าวว่า:

“การเดินทางข้ามเวลาโดยอาศัยโฟตอนหรือวิธีการเกี่ยวกับการมองเห็นนั้นเป็นไปไม่ได้ แต่เราไม่สามารถแยกแยะความเป็นไปได้อื่น ๆ เช่น หลุมดำหรือ "รูหนอน".

ที่น่าสนใจ: แบรนด์ FxPro ได้รับความนิยมในตลาด Forex เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา จากนั้นจึงเปิดตัวครั้งแรกโดย FxPro Financial Services Ltd. ซึ่งกิจกรรมถูกควบคุมโดย Cyprus Commission CySEC (สำนักงานคณะกรรมการกำกับหลักทรัพย์และการแลกเปลี่ยน)