Что мешает телепортации и как попасть в параллельный мир: ученый приоткрыл тайны Вселенной

Научный обозреватель «Комсомольской правды» Евгений Арсюхин беседует с Игорем Волобуевым, доктором физико-математических наук, профессором, сотрудником отдела теоретической физики высоких энергий НИИ Ядерной физики МГУ.

 

СПРАВКА КП

 

Игорь Волобуев изучает «темную материю», дополнительные измерения пространства-времени, его структуру, «кротовые норы», которые ведут в иные миры, и прочие, столь волнующие любителей науки, вещи. Автор более 100 научных работ.

 

 

- Астрономы, анализируя движение звезд, обнаружили существование некой материи, которую назвали темной. Она взаимодействует с «нашим» веществом только гравитационно. Причем, если «нашей» материи во Вселенной – примерно 4,9%, то темной материи – 26,4% (остальное – темная энергия). Скорее всего, она состоит из каких-то частиц, каких, мы не знаем. Она «размазана» по Вселенной неравномерно. В спиральных галактиках, как наша, ее много, и она образует как бы «атмосферу», по-научному называемую «гало темной материи», в которую Галактика погружена, а в галактиках другого типа ее нет.

 

- Шансы всегда есть. Я уже говорил, что она взаимодействует с «нашим» веществом гравитационно, и благодаря этому ее и открыли. Если и есть какое-то другое взаимодействие, то очень и очень слабое. Яркий пример – орбиты звезд. Если бы было заметное взаимодействие, за миллиарды лет орбиты исказились бы, но – нет этого.

 

Попытки найти темную материю на Земле делаются. Строят под землей, чтобы не было помех, громадные детекторы. Надеются, что хоть редко, но темная материя будет «врезаться» в «нашу». Скорость движения Земли плюс Солнца, суммарная, относительно центра Галактики – около 220 километров в секунду. Вот на такой скорости и могут врезаться. Но пока по нулям.

 

ТЕОРИЯ ЭФИРА ВОЗРОЖДАЕТСЯ? СЕРЬЕЗНО?

- Все это напоминает предгрозовые (для физики) годы в конце XIX века, когда «все было ясно», тишь да гладь, вот только эфира, всемирной материи, которая пронизывает все сущее, не нашли. Но это ерунда, найдем! А потом здание старой физики посыпалось, и появились теория относительности и квантовая механика. Не видите ли аналогий?

 

- Вижу! Более того, я не исключаю, что темная энергия и есть возвращение к старому доброму эфиру на новом витке. Это совершенно безответственное заявление с моей стороны, но это не исключено.

 

- Сейчас тысячи сторонников «теории заговора» просто подпрыгнули от восторга. Физики могут признать эфир, это же сенсация! «А мы говорили, что эфир существует, и Эйнштейн всех надул».

 

СПРАВКА КП

 

Эфир – пронизывающая все субстанция, в которую верили физики XIX века. Считалось, что в эфире распространяется свет. Экспериментально его обнаружить не удалось. Опыт Майкельсона-Морли 1887 года показал отсутствие движения Земли относительно эфира. Появились теории, объясняющие, почему. Но теория Эйнштейна (1905 год) не нуждалась в эфире, и о нем постепенно забыли. Забавно, что многие уравнения и задачи оптики решаются одинаково хорошо как на основе теории эфира, так и на основе современных теорий. Есть заметный слой людей, которые полагают, что эфир все-таки существует, а нынешняя физика «неправильная».

 

- Стоп-стоп, никого Эйнштейн не надул. Просто развитие науки идет по спирали. Что-то отвергается, потом возвращается, но на новом уровне знаний.

 

 

 

Физика Ньютона казалась универсальной и незыблемой. Но Эйнштейн показал, что она работает только при малых скоростях. Вблизи скорости света – не работает. То есть она нерелятивистская. Эйнштейн предложил новую физику, но физику Ньютона никто не «отменял». Она просто получила ограничение области применимости. Мы знаем, что она работает при малых скоростях, и неточна при больших.

 

Это важно: скажем, все мы пользуемся навигаторами. Для точной работы GPS нужна как специальная, так и общая теория относительности Эйнштейна, потому что спутники – быстрые и летают на большой высоте, где гравитация слабее, чем на поверхности Земли. Поэтому время на спутниках течет чуть-чуть быстрее, чем на Земле, и это нужно учитывать. Если применять теорию Ньютона, GPS давала бы ошибку в десятки метров.

 

Если (когда) появится новая физика, она также не «отменит» то, что мы знаем сейчас. Вероятно, законы Эйнштейна тоже получат свои ограничения, а за ними будут действовать какие-то новые законы.

 

НЕ ЗАПУТЫВАЙТЕ ЗАПУТАННОСТЬ

- Раз уж мы заговорили об эфире, который Эйнштейн отменил, поговорим и о скорости света. Пишут, что с помощью квантовой запутанности можно передавать сигналы мгновенно, быстрее света.

 

- Это не так.

 

- Объясните, только меня не запутайте.

 

СПРАВКА КП

 

Что такое квантовая запутанность

 

Это странное явление было теоретически открыто еще при жизни Эйнштейна: одна частица может молниеносно, мгновенно «чувствовать» другую на любом расстоянии. Эйнштейн назвал явление «жутким» и считал, что здесь какая-то ошибка. Но в наши дни физики научились создавать пары таких частиц и одну оставлять в лаборатории, а другую, например, отправлять в космос на спутнике. И в самом деле, они не теряют «контакта» друг с другом. Активные исследования запутанности идут в Китае. Надеются сделать идеально защищенные каналы связи. В популярной прессе звучат утверждения, что с помощью запутанных частиц можно «звонить» другим цивилизациям и разговаривать в реальном времени, не ожидая, пока дойдет сигнал.

 

- Конечно, хотелось бы! Взял, позвонил в другую галактику. В действительности, все не так просто.

 

Дело в том, что явления микромира носят вероятностный характер. Допустим, мы «приготовили» квантовое состояние двух частиц, в котором их индивидуальные состояния запутаны, т.е. взаимосвязаны. И вот одна частица осталась на Земле, другая улетела на Альфу Центавра. И вы на Земле с помощью какого-то прибора точно определяете состояние своей частицы. Что происходит?

 

- Тотчас тот, с кем я связываюсь на Альфе Центавра, видит мой сигнал.

 

- В том-то и дело, что нет. Он измеряет состояние своей частицы и получает результат, скоррелированный с вашим, однако, вы точно знаете, что он получит. И никакой информации вы при этом не передаете. Дело в том, что в результате вашего измерения вы можете с разными вероятностями найти вашу частицу в разных состояниях, и заранее предсказать ничего нельзя. Вот и нет передачи информации.

 

Квантовая запутанность – это поразительно, и, наверно, в будущем она найдет множество практических применений. Но пока многие наши надежды на нее – наивные.

 

- Где-то рядом с верующими в связь быстрее света – те, кто надеются получить бесконечную энергию из вакуума. В самом деле, почему нельзя?

 

СПРАВКА КП

 

В вакууме могут рождаться и аннигилировать пары так называемых виртуальных частиц и античастиц, и, по некоторым оценкам, энергия у «пустоты» в самом деле может быть колоссальная. Проектами «извлечения энергии из пустоты» заполнен интернет.

 

- Мы умеем извлекать энергию, если есть перепад уровней энергии. Это как на гидроэлектростанции: вода с большой высоты летит вниз и совершает работу. Так и в костре: электроны в атомах топлива были на высоких энергетических уровнях, в продуктах горения ушли вниз, отдали энергию, костер горит. Не вдаваясь в детали, скажу, что на том же принципе основано получение энергии и в атомном реакторе.

 

Не исключено, что энергия вакуума огромна. Но там нет этого перепада. Это как плыть по ровному морю в штиль. Потенциально вода под вами может совершить колоссальную работу. Фактически она просто держит вашу шлюпку на плаву. Вероятно, мы когда-нибудь сможем найти способы извлечь такую энергию. Пока – нет.

 

- А в телепортацию верите?

 

- Не особо. Вот вас надо телепортировать. Триллионы триллионов ваших атомов надо разобрать, превратить в какой-то луч, потом собрать так, чтобы ухо не приклеилось к ноге, чтобы все на месте было. Не представляю, как сейчас такое можно сделать.

 

ВПЕРЕД, К «КРОТОВОЙ НОРЕ»

- Я бы назвал вас «мистер нет», потому что вы только что разрушили несколько завораживающих надежд, которые люди обращают к физике. Но я бы хотел дать вам шанс сказать «да», и спросить вас о других измерениях, которыми вы занимались.

 

- Да, у нас с коллегами было немало работ об этом. Так, в физике популярна теория мира на бране (брана - сокращение от слова «мембрана»): мы живем на трехмерной поверхности, но есть и другие измерения пространства, в которые мы не можем выйти, но гравитация в них распространяется, и, возможно, их даже много. Но чаще всего рассматривают модель с двумя бранами и одним дополнительным измерением. У этой теории есть несколько интересных следствий, в частности, она позволяет объяснить слабость гравитационного взаимодействия по сравнению с остальными взаимодействиями, но экспериментально она пока не подтверждена. Хотелось бы, чтобы подтверждения появились.

 

Есть еще гипотеза о Мультивселенной, то есть вселенной, состоящей из «набора» параллельных миров. Это, несомненно, привлекательная идея. К сожалению, теории Мультивселенной, которая описывала бы физику за рамками Стандартной модели и согласовывалась бы со всеми имеющимися экспериментальными данными, тоже нет. Конечно, не исключено, что наш мир – не единственный, и что можно, например, переходить в другой мир с помощью некой «кротовой норы». У меня были работы о решениях для таких «нор». Это красивая гипотеза, которая может объяснить некоторые непонятные факты. Но, повторяю, своего слова пока не сказал эксперимент.

 

- Что такого может открыть физика в ближайшее время, что это перевернет жизнь обычных людей?

 

- Очень сложно ответить на этот вопрос. Всякая наука, и теоретическая тоже – прикладная. Просто, чем фундаментальнее теория, тем медленнее внедряется в практику ее результат. Я уже говорил, что без теории относительности мы бы остались без GPS. Но в 1905 году, когда появилась теория относительности, она казалась игрой ума. То есть потребовалось около ста лет.

 

Я думаю, основные прорывы будут связаны с темной материей. Шутка ли, мы знаем только пятую часть вещества Вселенной. Что окажется в другой, невидимой части? Я упоминал, что эксперименты по детектированию темной материи идут. Но они касаются только взаимодействия темной материи с кварками и лептонами первого поколения. А в Стандартной модели есть еще два поколения. Так, у t-кварка, он из третьего поколения, масса большая, как у ядра атома золота. Есть гипотеза, что темная материя будет сильнее взаимодействовать с такими частицами. Надеюсь, что-то получится.

 

ВМЕСТО ПОСЛЕСЛОВИЯ

 

Закончилось наше интервью, что мне бросилось в глаза, что извлек из него именно я, ведущий беседы?

 

Если вы учитесь в школе или в непрофильном вузе, вам кажется, что физика закоснела, «все давно открыто», ничего нового там не будет. Если вы просто интересуетесь наукой, и читаете популярные статьи, напротив, вам кажется, что каждый день случается что-то невероятное. Но вы оглядываетесь вокруг, и спрашиваете себя, где же это «невероятное» в моей повседневной жизни. «Тот же лес, тот же воздух, и та же вода», а физики «открыли телепортацию».

 

Истина оказалась посередине. Физика, безусловно, накануне колоссального прорыва. Об этом говорит как «подозрительно правильная» Стандартная модель, так и куча альтернативных теорий, которые скорее безумны, чем истинны. Точно так же было в конце XIX века, накануне появления теории относительности и квантовой механики. И в наши дни, я думаю, ждать сто лет, пока результаты новой научной революции придут в каждый дом, не придется. Это случится быстрее. Условно около 2030 года у нас будет иная наука, и иная жизнь.

 

Я согласен с собеседником в том, что надо пристально всматриваться в темную материю (главное, чтобы она не начала всматриваться в вас). Мне кажется, ее открытие невероятно раздвинет наши горизонты. Телепортация, объяснение психических и даже паранормальных феноменов, путешествия во времени – все это покажется цветочками. Будет круче.

 

Если вернуться к тому, с чего мы начали – нет, жить не страшно. Несмотря на сложность научного языка и неочевидность странного мира современной физики, наука не утратила связи с нашим повседневным сознанием. Пусть мы не можем починить смартфон (можно подумать, сорок лет назад все подряд понимали устройство телевизора), но мы по-прежнему в состоянии понять, над чем работают ученые. Было бы желание и хоть капля критического мышления, с помощью которого надо отрубать откровенное безумие, которым, к сожалению, полны социальные сети.

 

И последнее. Если ваш ребенок еще колеблется, и не решил, быть ему блогером или уж сразу тик-токером, ориентируйте его на физику. Там будет жарко и интересно в ближайшие годы.

 

Источник: KP.RU

Источник: