Random Science: как квантовый Эффект Зенона останавливает время

Элейский Зенон – Греческий философ, который предположил, что если время разделить на множество отдельных частей, то мир замрет. Оказалось, что Зенон был прав... по крайней мере если говорить о квантовой механике.

Физики из Университета Техаса – Джордж Сударашан и Байданат Мишра, предложили доказательства Эффекта Зенона, показав, что можно остановить распад атома просто наблюдая за ним достаточно часто.

Элейский Зенон, был философом, который бродил по Южной Италии две с половиной тысячи лет назад, доказывая, что ничего не истинно. Он делал это предлагая серии парадоксов, среди которых было доказательство, что ничего никогда не двигается... и в случае с этим парадоксом, ученые лишь в 1977 году смогли догнать безумные идеи Зенона. 

Официальное название современной научной теории – Квантовый Эффект Зенона, и он основан на довольно известном Парадоксе Стрелы. Стрела летит в воздухе. Ее полет является серией состояний. Состояние определяется самым коротким промежутком времени из возможных. В любой момент состояния, стрела неподвижна. Если бы она не была неподвижна, то было бы два состояния, одно, в котором стрела находится в первой позиции, второе, где стрела находится во второй позиции. Это вызывает проблему. Не существует иного способа описать состояние, но если время состоит из множества состояний, и стрела не двигается ни в одном из них, то стрела не может двигаться вовсе.

Данная идея сокращения времени между наблюдениями движений заинтересовала двух физиков. Они поняли, что распадом некоторых атомов можно манипулировать при помощи Парадокса Стрелы. Атом Натрия, который не находится под наблюдением имеет потенциал к распаду, по крайней мере с нашей точки зрения данный атом находится в состоянии суперпозиции. Он как разложился, так и нет. Проверить нельзя пока никто не посмотрит на него. Когда это происходит, атом переходит в одно из двух состояний. Это как подбросить монетку, шанс 50/50, что атом распался. В определенный момент времени, после того как он перешел в состояние суперпозиции, существует больший шанс, что он не распался при наблюдении за ним. В другие моменты наоборот, он скорее распадется.

Предположим, что атом скорее распался после трех секунд, но маловероятно, что распался после одной. Если проверить через три секунды, то атом скорее будет разложившимся. Однако Мишра и Сударашан предполагают, что если проверять атом три раза в секунду, то вероятность того, что он не распадется вырастает. Звучит как полный бред, но это именно то, что происходит. Исследователи проводили наблюдение за атомами и в зависимости от частоты измерений, они повышали или уменьшали шанс на распад, нежели в случае с обычной ситуацией.

“Усовершенствованный” распад является результатом Квантового Анти-Эффекта Зенона. Если правильно подстроить частоту измерений, вы можете заставить систему распадаться быстрей или медленней. Зенон был прав. Мы действительно можем остановить мир, главное научиться смотреть на него правильно... В то же время, мы можем и привести к его разрушению, если будем не аккуратны.

Видео от Shazoo

Подписаться

28 Комментариев

  • Jedi_081
    Комментарий скрыт. Показать

    Исследователи проводили наблюдение за атомами и в зависимости от частоты измерений, они повышали или уменьшали шанс на распад, нежели в случае с обычной ситуацией.

    Имхо, если в данном случае скорость распада атома зависит от частоты наблюдений, то это не значит, что скорость распада можно замедлить/ускорить. Представленная скорость является скоростью лишь относительно частоты наблюдений в отдельно взятом случае и расчёту вероятности в нём.

    Какие эксперименты не проводи, а Энштейн всё также прав.

    0
  • shayanz
    Комментарий скрыт. Показать

    мы не властны над временем!,вспоминается Объединённая Каста – Время 1997

    0
  • Temur544
    Комментарий скрыт. Показать

    кошмар ) )мне мозг взорвали. Что кроется под этим загадочным -"Атом Натрия, который не находится под наблюдением имеет потенциал к распаду". Что означает наблюдение? Смотришь на него и от этого он не распадается????

    0
  • celeir
    Комментарий скрыт. Показать

    если время состоит из множества состояний, и стрела не двигается ни в одном из них, то стрела не может двигаться вовсе

    Иными словами, если меня сфотографировали, и фотография статична, то я наверняка ни разу в жизни даже не пошевелился. Пойду в философы, им любой бред прощают - им даже восхищаются!

    0
  • lelekme
    Комментарий скрыт. Показать

    Не понимаю в чем парадокс "Парадокса стрелы"?Это выдергивание из контекста, когда смотрят на объект, который был запечатлен в одной из частей времени, в то время как значение имеют все части времени объекта, которые могут сложится в движение.В одной из временных частей стрелы во время полета она не движется, и в следующей по порядку тоже не движется, но находится уже "дальше" в системе координат.Это как посмотреть на один из кадров фильма и сказать что фильм не идет...)

    @celeir,

    Пойду в философы

    Не стоит торопиться, в наше время достаточно начать интересоваться старым барахлом и вас уже зауважают...

    0
  • Wargamer
    Комментарий скрыт. Показать

    Бред. Смотри по чаще и оно остановится?! Пфф,как замедленная съемка, просто одно наблюдение приравнивается одному кадру.
    Все равно, что в роли бронежилета использовать скоростную камеру.

    0
  • Kitsune
    Комментарий скрыт. Показать

    Как же в жизни всё сложно оказывается...надо таки идти в философы, может хоть поймем почему это именно так.

    0
  • TrenAr
    Комментарий скрыт. Показать

    Атом Натрия, который не находится под наблюдением имеет потенциал к распаду, по крайней мере с нашей точки зрения данный атом находится в состоянии суперпозиции. Он как разложился, так и нет. Проверить нельзя пока никто не посмотрит на него. Когда это происходит, атом переходит в одно из двух состояний. Это как подбросить монетку, шанс 50/50, что атом распался.

    Ага, вот эта ссылка :)

    Насколько я понял из написанного - если на атом не смотреть, то ему становится грустно и одиноко, после чего он распадается :(

    А может просто он тоже живое существо и банально стесняется распаться когда на него смотрят :)

    P.S.: кстати, я кажется понял парадокс ожидания автобуса на остановке! Чем больше смотришь вдаль и ждёшь его, тем меньше вероятность, что он появится из-за угла. А, оказывается, это всё из-за того, что ты своим взглядом замедляешь время на горизонте и автобусу требуется дополнительно время для преодоления этой пространственно-временной трясины :D

    P.S.S.: а вообще, я думаю это очередное доказательство того, что человек своими "дискретными" представлениями не в состоянии познать этот "аналоговый" мир. И, может, когда-нибудь учёные докажут, что все конечные состояния бесконечно подвижны :)

    0
  • DKspider
    Комментарий скрыт. Показать

    Как же я люблю не люблю квантовую физику :) и всегда было интересно что подразумевает под собой наблюдение, в смысле кто такой наблюдатель. Если наблюдатель только человек, то до человечества вся вселенная находилась в суперпозиции?!? О___о

    0
  • Sithis
    Комментарий скрыт. Показать

    Если вы ничего не понимаете, не расстраивайтесь - здесь все такие.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    Причина появления подобных "открытий" всего лишь несовершенство современной теории квантовой механики.

    Если говорить простыми словами, то вся суть в том, что согласно одного из постулатов квантовой механики невозможно измерить состояние атома не "вмешавшись", а само вмешательство, то есть факт момента наблюдения может повлиять на его состояние. Это как мерить желе линейкой: когда Вы прикасаетесь к нему оно расплющивается и то что Вы видите на линейке не соответствует его размеру в момент когда Вы его не измеряете. аналогия очень упрощенная, но надеюсь я смог донести суть.

    (Хотя в прошлом, если я не ошибаюсь году, пара ученых нашли способ как измерить состояние (провести наблюдение) не сообщая атому дополнительную энергию в таком количестве, что это могло бы повлиять на его состояние).

    Добавив сюда теорию вероятности и вооружившись софистикой можно выстроить огромное количество парадоксов и сделать тьму открытий.

    А все эти парадоксы, на самом деле всего лишь указывают на то, теория нуждается в доработке.

    0
  • dimidrum
    Комментарий скрыт. Показать

    @DKspider, это очень интересный вопрос ) и есть занятная теория: "Парадокс Вигнера" он расширяет теорию с котом. Если кратко, то этот парадокс гласит, что если о чем то не знает вся вселенная, то значит это что то находится в суперпозиции. Если вы съедите булку, её уже не будет, и для вас она будет уже лишь в одном состоянии - её нет, но какой нибудь мексиканец не знает о том, съели ли вы булку или нет, а значит для него она находится в суперпозиции - одновременно и съедена и нет.

    Да, квантовая физика это мрак -__- хотя мне нравится кот Шрёдингира )

    @Lorgun, очень трудно довести эти теории до ума, ведь это лишь теории, и на каждую теорию есть противоположная, параллельная, дополняющая теория и.т.д.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @dimidrum, цель того умственного эксперимента, что провел Шредингер с котом, как раз доступно показать тем кто "не в теме", что теория совсем не совершенна и нуждается в серьезной доработке. А Вингер, друг Шредингера, выражаясь современным языком "потролил" Шредингера показав в еще большем масштабе несовершенство теории. Ребята из научного сообщества, вообще, очень любят "потролить" друг-друга, только делают они это изящно.

    0
  • dimidrum
    Комментарий скрыт. Показать

    @Lorgun, так я знаю ) я об этом и говорю, как довести до ума - теории? До какого ума их нужно доводить, с учетом того, что их нельзя толком проверить? И именно поэтому и происходят подобные ситуации, когда одну теорию опровергают и дополняют, и просто троллят.

    Вообще, квантовая физика действительно похожа на философию, разве что философы, просто высказывают свои мысли и всё, а теоретики спорят с другими теоретиками, о том что сказал третий теоретик.. а проверить толком не чего нельзя.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @dimidrum, проблема кроется в несовершенстве или частичном отсутствии инструментария, ну не дошла еще техника до нужного уровня.

    Я как-то спросил знакомого физика ядерщика: Ну вот есть у Вас теория и Вы уже больше 60 лет знаете что она не совершенна, ну так почему не перепишите? Ответ был прост: знали б как - переписали бы уже. Это как изучать устройство скажем дома по чертежам которые предварительно пропустили через шредер, а потом еще и сожгли. У Вас есть обрывки и фрагменты, остальное нужно додумать.

    Прогресс неумолим, и инструменты будут и теорию дополнят, и это будет прорыв.

    0
  • dimidrum
    Комментарий скрыт. Показать

    @Lorgun, ну так мы и говорим с вами об одном и том же )

    Правда, я просто не вижу смысла в теоритических науках, так как, можно написать целое множество теорий, но смысла в них будет 0. Единственно применение для них, это как некий указатель, чтобы знать, что именно изучить, но кричать, что твоя теория более правильная чем другая теория, в этом не вижу смысла.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @dimidrum, фундаментальная наука она такая :)

    На хлеб ее плоды не намажешь, но она дает серьезный толчок смежным практическим наукам, который был бы, просто, невозможен без фундаментальных исследований.

    Все как обычно начинается с "бредовой" мысли, например "А может на самом деле Солнце неподвижно а не Земля?", которая затем становится гипотезой, затем подтверждается экспериментально (наблюдением в телескоп) и становится теорией. И вот мы уже строим космический корабль, чтобы колонизировать Марс.

    А кричат обычно не самые умные из ученых мужей с целью привлечь внимание к своей персоне. В научном сообществе, ведь, самое ценное не деньги, а признание. Будет признание - будет все: и гранты, и доступ к новейшему оборудованию, и возможность привлечь лучшие умы к своей работе.

    0
  • dimidrum
    Комментарий скрыт. Показать

    @Lorgun, ну да, тут вы правы :) профессия - сказочник, во все времена была востребована и нужна.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @dimidrum, согласен :)

    Я все жду когда построят скатерть самобранку - невероятно полезный будет в хозяйстве девайс. Все фундаментальные исследования уже проведены, гипотезы построены, теории доказаны, но пока она слишком громоздка и готовит невкусно

    Спасибо за интересный диалог, я с удовольствием проложил бы беседу, но Солнце уже давно покинуло мой меридиан, а новый рабочий день неумолимо приближается. Спасибо, доброй ночи.

    0
  • dimidrum
    Комментарий скрыт. Показать

    @Lorgun, ну да ) пользы будет много, но коль и дальше будет невкусно, я предпочту лучше питаться в "ретро стиле" )

    А вообще - 3D принтер способный воспроизводить различные материалы в том числе и органические, и будет нам и салат и тарелка с вилкой сразу )

    0
  • TrenAr
    Комментарий скрыт. Показать

    @Lorgun, кстати, у меня тоже была мысль, что последствия проведения измерений и являются причиной нераспада атома. Кто знает, может так и есть. А может и нет :)

    0
  • ILoveCookies
    Комментарий скрыт. Показать

    фишка в том, что Эффект Зенона дальше теории никуда не выходит, так что расслабтесь :з

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    @ILoveCookies, они на практике доказали, что он реально работает, по крайне мере на примере атомов Натрия

    0
  • ILoveCookies
    Комментарий скрыт. Показать

    @Cohen, атом может распасться, а может и нет, и мы узнаем что с ним стало и перейдет он в определенное состояние только после того, как мы на него посмотрим. :\ Это тоже самое, что и парадокс Вигнера а так же прочие истории связанные с котом Шрёдингера. По моему, объект всегда находится в одном состоянии, и для перехода в другое состояние ему необходимы какие-то условия. Это логично. В квантовой же физике, объекты существуют сразу в нескольких состояниях :/


    И если это не теория, тогда что же это?))) Квантовая физика, это теоретический раздел физики, поэтому все что с ней связано, это теории :D

    0
  • CohenCohen
    Комментарий скрыт. Показать

    @ILoveCookies, да, но это не значит, что они не имеют практических оснований ) вроде частично волнового эффекта, когда во время наблюдения свет от источника ведет себя как частица, при этом меняет свойства на волну, когда за ним не наблюдают.

    Это известный парадокс одного кванта и двух щелей в коробке.

    Те же квантовые вычисления, они основаны на практическом применении свойств квантовой механики и так далее и тому подобное.

    Так и в этом случае. практика доказывает то, что мы пока даже не можем понять

    0
  • vaultFry
    Комментарий скрыт. Показать

    А каким образом производится наблюдение текущего состояния атома, предполагаю выпускается еденичный фотон по атому, так это уже воздействие, не только наблюдение. Как наблюдать на квантовом уровне не воздействуя? Никак?

    0
  • Kigiri
    Комментарий скрыт. Показать

    что-то вроде кота Шредингера? Никогда точно не узнаешь, жив он или нет, пока не откроешь коробку))

    0
  • Ryk
    Комментарий скрыт. Показать

    Кванты, конечно, очень интересны, но уж слишком сложны. Лучше я пока останусь в нашем макромире)

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.