Kontaktować się ze sobą, równoległe światy generowania efektów kwantowych

Ponad wieku naukowcy wiedzą, że wszystkie zjawiska w fizyce nie można wyjaśnić za pomocą pojedynczego teorii. W świecie rządzonym przez masywnych obiektów, mechaniki klasycznej i Einsteina teorii względności, a mikroskopijne obiekty, takie jak cząstki elementarne posłuszne prawom mechaniki kwantowej.

Ten podział nauki już dawno martwi fizyków i są stale stara się formułować tak zwaną teorię wszystko, aby otworzyć drzwi do świata nowej fizyki.

Kontakt z siebie, wielokrotność "klasyczny" światy generowania zjawiska kwantowe (Figura fdecomite / flickr).

Teraz, teoretycy, uczeni formułowane niezwykłą hipotezę, że może wyjaśnić harmonię fizyce klasycznej i kwantowej: wiele równoległych światów, z których każdy działa na podstawie przepisów prawa zwykłych mechaniki, okresowo dotykać, i tutaj istnieją zjawiska kwantowe.

Tak więc, na przykład, może być elegancko wyjaśnić dziwne zjawisko superpozycji kwantowej, o nazwie, w którym cząstka może trwać dwa lub nawet kilka stanów w tym samym czasie, co obserwator nie interweniuje i nie mierzy system.

"Nasza hipoteza jest zasadniczy krok naprzód od wcześniejszych interpretacji zjawisk kwantowych światowych"- mówi główny autor badania Howard Wiseman (Howard Wiseman) z Griffith University w Brisbane, Australia.

Wcześniejsze próby pogodzenia mechaniki kwantowej z klasycznego polegała na tworzeniu różnych struktur matematycznych. Jeden z najstarszych interpretacji jest klasyczny świat jako konsekwencja istnienia wielu światów kwantowej. Teoretyczna podejście kilku współistniejących światów, znany jako interpretacji wielu światów, został opisany w 1950 roku przez American teoretyka Hugh Everett (Hugh Everett).

W odróżnieniu od hipotezy Everetta, który napisał, że wielokrotne światy nie mogą wejść w kontakt i nie stykają się ze sobą, sformułowanie Weissman i jego współpracownicy sugerują, że istnieje klasyczne światy stykają się ze sobą i są stale interakcji.

Przez siebie, każdy świat posłuszny prawom klasycznej fizyki newtonowskiej. Ale interakcja między tymi światami generować zjawiska, że ​​fizyka jest zwykle przypisane do świata kwantowego.

Te interakcje między światami, naukowcy próbowali opisać matematycznie. Na przykład, w mechaniki kwantowej nie jest zjawiskiem, które jest nazywane efektem tunelu: cząstki o właściwościach kwantowych na przykład energii fotonów przechodzi przez barierę, z własnym barierę energii jest mniejsza niż energia, która musi przezwyciężyć. Mechanika klasyczna nie potrafi wyjaśnić tego zjawiska, ale w świecie kwantowym, to jest powszechne.

Wiseman mówi, że według jego scenariusza, kiedy dwa świata klasycznego podejścia do zapory energii pod różnymi kątami, jeden z nich będzie zwiększenie prędkości, a drugi ostatecznie otskachet temu. W ten sposób, poruszając świat przejdzie pozornie nieprzeniknioną barierę, iz zewnątrz będzie wyglądać tunelowania kwantowego cząstki.

Fizycy opisać kilka przykładów innych zjawisk kwantowych, które mogą być naświetlane przez klasyczny styku różnych światów. Tak więc, w zależności od ich modelu, 41, to świat może prowadzić do kwantowej interferencji, który występuje w słynnym doświadczeniu z dwiema szczelinami Thomasa Younga.

Eksperyment z dwoma szczelina jest jednym z najbardziej tajemniczych zjawisk świata kwantowego (Rysunek Wikimedia Commons).

Przypomnijmy, że w trakcie tego eksperymentu, cząstki związku wytworzonego w bok ekranu, ale na drodze są dwie szczeliny. Chodzi o to, że jedna niepodzielna cząstka nie może odtworzyć i przejść przez obie szczeliny jednocześnie, musi przejść przez tylko jeden z nich. Tak jest w przypadku, gdy liczba obserwatorów który rejestruje szczelina, przez którą każdy foton poszedł. Jeśli jednak obserwatora i detektor nie jest obecny, cząstki światła zachowuje się jak fala i po lewej stronie ekranu ingerencję charakterystyczny wzór fal. W ten sposób kwantowa podwójnej fali natury światła została potwierdzona.

"Oczywiście, nie byliśmy w stanie odpowiedzieć na absolutnie wszystkie tajemnice kwantowej i klasycznej świecie, tylko stwierdzamy, że niektóre zjawiska kwantowe mogą być wyjaśnione przez oddziaływanie wielu klasycznych światów. Nasza hipoteza nadal nie można wyjaśnić zjawisko splątania kwantowego, ale pracujemy nad tym"- mówi Weisman, którego papier jest współautorem ze współpracownikami opublikowanych w czasopiśmie Physical Review X.

W przyszłości, plany zespół do Weisman wnieść do swojej pracy bardziej niż inne teoretyków i dowiedzieć się, jakie są warunki i siły potrzebne do kontaktowania się z wielu światów. A później, naukowcy będą pochodzić z doświadczenia, że ​​może w praktyce okazać wierność swoim podejściu.

____________

Teorii wszystkiego (Eng. Teoria wszystkiego, TOE) - hipotetyczny Wielka fizyczno-matematyczny teoria opisuje wszystkie znane oddziaływań fundamentalnych. Pierwotnie termin ten został użyty w kluczu ironicznym wyznaczyć szereg ogólnych teorii [1]. Z biegiem czasu, termin został ustalony do popularyzacji fizyki kwantowej do opisu teorii, która zjednoczy czterech podstawowych sił w przyrodzie. W literaturze naukowej zamiast terminu „teorii wszystkiego”, termin „jednolitej teorii pola”, jednak należy pamiętać, że cała teoria może być wykonana bez użycia pól, pomimo faktu, że status naukowy z tych teorii może być kontrowersyjne.

Podczas XX wieku, zaproponowano zestaw „teorii wszystkiego”, ale żaden z nich nie udało się zdać test eksperymentalny, czy istnieją poważne trudności w organizacji eksperymentalnej weryfikacji niektórych kandydatów. Głównym problemem budowania naukowej „teorii wszystkiego” jest to, że mechanika kwantowa i ogólna teoria względności (GR) mają różne zakresy stosowania. Mechanika kwantowa jest wykorzystywany głównie do opisania mikrokosmos, a ogólna teoria względności dotyczy makrokosmosu. SRT (Special Relativity) opisuje zjawisko przy dużych prędkościach, a ogólna teoria względności jest uogólnieniem Newtona teorii grawitacji, która łączy go ze stacjami i rozciąga się do przypadku dużych odległościach i dużych mas. Bezpośrednie połączenie mechaniki kwantowej i szczególnej teorii względności w jednym formalizmu (Quantum relatywistycznej teorii pola) prowadzi do problemu rozbieżności - brak ostatecznych wyników dla zweryfikowanych doświadczalnie wartości. Aby rozwiązać ten problem za pomocą idei wartości renormalizacja. W przypadku niektórych modeli, mechanizm pozwala renormalizacja zbudować bardzo dobrą teorię pracy, ale dodanie ciężkości (czyli włączenie ogólnej teorii względności jako graniczny przypadek dla małych pól i dużych odległościach) prowadzi do rozbieżności w celu usunięcia nie jest jeszcze możliwe. Choć to nie znaczy, że taka teoria nie może być wykonana.