Ученые проверили квантовую физику на межгалактических масштабах

Ученые проверили квантовую физику на межгалактических масштабах

МОСКВА, 21 авг – РИА Новости. Физики успешно проверили работу принципов квантовой физики, используя "древний" свет, порожденный тремя гигантскими черными дырами в далеких галактиках. Их выводы были представлены в журнале Physical Review Letters.

"Предположим, что во Вселенной существует "заговор", благодаря которому все необычные свойства квантового мира на самом деле возникли в результате работы неких "классических" физических процессов. В таком случае наш эксперимент показывает, что "заговорщики" подстроили его результат уже 7,8 миллиарда лет назад. Это крайне маловероятно", — заявил Алан Гут (Alan Guth), нобелевский лауреат из MIT.

Открытие контринтуитивных принципов квантовой механики в 20 годах прошлого века заставило многих физиков, в том числе и Альберта Эйнштейна, подозревать, что их необычная работа объясняется некими неизвестными нам принципами и скрытыми переменными, которые можно описать языком классической физики. В 1960 годах появилось иное объяснение необычности квантовой механики, изложенное британским ученым Джоном Беллом.

Главным аргументом Эйнштейна и его сторонников было то, что знаменитый физики называл "призрачным действием на расстоянии" – невозможный с точки зрения теории относительности феномен того, что связанные друг с другом на квантовом уровне частицы, удаленные друг от друга на большие расстояния, будут менять свои свойства одновременно.

Через 30 лет после формулировки этого парадокса Белл нашел способ его экспериментально проверить, наблюдая за движением и свойствами частиц, связанных на квантовом уровне и движущихся на большом расстоянии друг от друга. За последние 30 лет физики провели множество экспериментов, которые стабильно показывали, что Эйнштейн был не прав, однако многих скептиков это не убедило.

Причиной этого является один простой философский аргумент, связанный с природой Вселенной в которой мы живем. Последователи Эйнштейна выдвинули один очень сложный и интересный вопрос – насколько мы свободны в выборе частиц, которые мы используем для проведения наших замеров? Возможно, что их выбор очень ограничен, что создает иллюзию "запутанности" состояний частиц, которой на самом деле нет.

Только год назад Гут и его коллеги нашли способ проверить эту гипотезу, используя в качестве источников случайных частиц света две далеких звезды в Млечном Пути. Подобный опыт показал, что нелокальность квантового мира соблюдается на масштабах галактики и что запутанность работает на огромных расстояниях.

Добившись успеха, команда Гута провела аналогичные опыты, используя гораздо более далекие объекты – квазары QSO B0350−073, QSO J0831+5245 и QSO B0422+004, активные ядра далеких галактик в созвездиях Эридана, Рыси и Тельца. Все эти гигантские черные дыры удалены от Земли на 7-12 миллиардов световых лет, что делает их ровесниками первых галактик и звезд Вселенной.

Наблюдая за ними при помощи двух мощных телескопов на Канарских островах, ученые выбирали одиночные фотоны, порожденные квазарами, и использовали их в качестве генератора случайных чисел для проверки неравенств Белла. Как и в случае со звездами Млечного Пути, эти эксперименты показали, что выкладки Белла нарушаются, что, как выражается Гут, расширило границы "владений" квантовой физики до 96% от общего объема Вселенной.

По его словам, возможна еще одна, теперь уже последняя проверка нелокальности – ученые планируют использовать микроволновый фон Вселенной, своеобразное "эхо" Большого Взрыва, для проведения подобного эксперимента. Его успех покажет, что квантовая физика управляла жизнью всего мироздания с момента его рождения, заключают авторы статьи.

Источник: РИА новости

0
00:00
42
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!