Как стать автором
Обновить

Волосатые чёрные дыры: учёные показали, как извлечь информацию из чёрной дыры

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров25K


Профессор физики Дежан Стойкович и кандидат Аншул Саини из университета штата Нью-Йорк в Буффало опубликовали работу, в которой описано решение проблемы «исчезновения информации» в чёрной дыре. Учёные утверждают, что им удалось доказать – информация не исчезает, и может быть получена из частиц излучения чёрной дыры.

Чёрные дыры – уникальные космические объекты. Концепция небесного тела такой чудовищной массы, которая удерживает даже свет, была выдвинута Джоном Митчеллом ещё в конце 18 века. Математически их существование было предсказано ещё 100 лет назад в рамках развития Общей теории относительности, но поначалу их воспринимали лишь как математический курьёз. Серьёзно предсказанием их свойств как реально существующих объектов стали заниматься только во второй половине 20-го века. Сейчас они считаются рядовым явлением. Массивная звезда, истратив всю энергию, коллапсирует внутрь, в результате чего возникает чёрная дыра. Также эти объекты можно встретить в центре практически любой галактики.
Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑17 и ↓11+6
Комментарии44

Физики предложили способ извлечения информации из чёрной дыры

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров18K
image

Американские физики из Калифорнийского технологического института нашли теоретический способ извлечь информацию о частице, попавшей в чёрную дыру. Эта теория в перспективе может помочь решить проблему исчезновения информации в чёрной дыре, которую часто называют «теорема об отсутствии волос».

Теорема говорит о том, что все невращающиеся и незаряженные чёрные дыры одинаковой массы неотличимы друг от друга. Например, чёрная дыра, получившаяся из гравитационного коллапса вещества, и чёрная дыра той же массы, получившаяся из гравитационного коллапса антивещества, с точки зрения внешнего наблюдателя ничем не различаются. Таким образом, в процессе гравитационного коллапса для внешнего наблюдателя нарушаются законы сохранения квантовых чисел.

Стивен Хокинг в 1974 году предсказал существования излучения чёрной дыры, названного впоследствии его именем. Если пара частица-античастица рождается вблизи горизонта чёрной дыры, одна из них может избежать падения в дыру и устремиться в окружающее пространство. С точки зрения внешнего наблюдателя этот процесс будет выглядеть, как излучение чёрной дыры.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2+13
Комментарии7

Как пространство и время могут быть квантовым кодом исправления ошибок

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров13K

Те же самые коды, требующиеся для предотвращения ошибок в квантовых компьютерах, могут придавать ткани пространства-времени присущую ей прочность



В игрушечных «голографических» вселенных (даже если и не в нашей, настоящей) ткань пространства-времени возникает на основе сети квантовых частиц. Физики обнаружили, что это работает по принципу квантового исправления ошибок.

В 1994-м математик из исследовательского подразделения AT&T по имени Питер Шор мгновенно прославил квантовые компьютеры (КК), открыв, что эти гипотетические устройства могли бы быстро раскладывать большие числа на множители – тем самым ломая большую часть современной криптографии. Но на пути реального создания КК стояла фундаментальная проблема: естественная неустойчивость их физических компонентов.

В отличие от двоичных битов информации обычных компьютеров, кубиты состоят из квантовых частиц, у которых есть вероятность нахождения в одном из двух состояний, обозначаемых |0> и |1>, в одно и то же время. При взаимодействии кубитов их возможные состояния становятся взаимозависимыми, и шансы оказаться в состояниях |0> и |1> зависят друг от друга. Пропорциональные вероятности растут тем более, чем сильнее после каждой операции кубиты становятся запутанными друг с другом. Поддержка и управление этим экспоненциально растущим количеством одновременных возможностей и делают КК теоретически мощными.
Всего голосов 26: ↑21 и ↓5+16
Комментарии4

Квантовые эффекты приходят в макромир

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров24K

Новые эксперименты раскрывают возможности крупномасштабных квантовых устройств



Исследователи впервые продемонстрировали квантовую запутанность в механических системах. Концепцию одного из таких экспериментов художник изображает, как световое поле интерферометра, «переносящего» запутанное состояние. Фото предоставлено: Институт нанонауки им. Кавли, Делфтский технологический университет / Мориц Форш.

Запутанность — противоречивая идея состоящая в том, что частицы могут быть связанными независимо от расстояния между ними. Это явление остается одним из самых странных и наименее понятных следствий квантовой механики. Если измерить квантовое свойство одной из пары запутанных частиц, то свойство другой мгновенно изменится.

Такие странные явления обычно возникают на субатомном уровне. Но недавно физики продемонстрировали запутанность и другие квантовые эффекты в крайних формах, наблюдая их в больших системах, включая облака атомов, квантовые барабаны, проводники и кремниевые чипы. Устройство за устройством они переносят квантовый мир на новую территорию — в макроскопический мир.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑27 и ↓2+25
Комментарии105

В CERN открыли бозон Хиггса? (UPD)

Время на прочтение2 мин
Количество просмотров2K
Безусловно, что судить о серьёзных технических результатах, стоящих буквально на самом переднем краю современной физики, по статьям популярного издания — довольно сомнительное занятие, поэтому придётся выражаться осторожно.

Источник «Газеты.Ru» в коллаборации CMS подтверждает, что бозон Хиггса открыт. Об этом за день до официального сообщения заявили несколько источников в разных странах. Сегодня стало известно, что Питер Хиггс приглашен на завтрашний семинар. Неясны выводы из открытия – либо это последний «кирпичик» существующей сегодня модели, либо это дверь в неведомые бездны «новой физики».

Если выражаться более точно, то ситуация выглядит следующим образом: Европейская организация ядерных исследований (CERN) согласно выпущенному 22 июня пресс-релизу намерена 4 июля провести научный семинар, целью которого является публичное представление отчёта относительно поисков бозона Хиггса за последний год. Суть исследований заключалась в накоплении и анализе данных экспериментов ATLAS и CMS (кодовые имена главных экспериментов, проводимых на Большом Адронном Коллайдере). В декабре 2011 года представлены результаты, согласно которым бозон Хиггса в случае своего существования обладает энергией в районе 116-131 ГэВ — это было заявлено коллаборацией (т.е. группой физиков) ATLAS, — или 115-127 ГэВ, согласно данным коллаборации CMS. Таким образом был сделан вывод, что оба эксперимента свидетельствуют о возможном нахождении частицы в пределах 124-126 ГэВ.
Узнать подробности
Всего голосов 118: ↑109 и ↓9+100
Комментарии143

На пути к теории струн

Время на прочтение20 мин
Количество просмотров29K

Эта статья является второй частью конспекта книги «Скрытая реальность: Параллельные миры и глубинные законы Космоса».

Современная космология, от Большого взрыва до инфляции, ведет свое начало из общей теории относительности Эйнштейна. В новой теории гравитации Эйнштейн отбросил общепринятое представление о жестком и неизменном пространстве и времени; перед наукой предстал динамический космос. С накопленным к 1920-м годам математическим арсеналом и геометрической интуицией он приступил к развитию единой теории поля.

Под единой теорией поля Эйнштейн подразумевал некую схему, которая позволит включить все силы природы в единую и самосогласованную математическую модель. Но десятилетия напряжённой работы Эйнштейна в направлении объединения не оказали в то время значительного влияния — цель была великой, но для неё не пришло ещё время. Позднее другие исследователи подхватили идею единой теории. Наиболее успешная схема объединения получила название теория струн.

Читать далее
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0+22
Комментарии77