Читать книгу "Чердак. Только физика, только хардкор - Дмитрий Побединский"

Но это не совсем то, чего мы хотели. А именно – мгновенно перемещаться на большие расстояния. Пока практических способов реализации этого желания не найдено. Но есть гипотетические.

Кротовые норы

Общая теория относительности предполагает, что пространство-время может иметь определенную кривизну. При этом, возможно, оно может искривляться настолько, что создаются определенные туннели между двумя удаленными точками пространства-времени, так называемые кротовые норы. Пролетев через такую нору, мы за мгновение ока перенесемся в другую точку вселенной.

Проблема в том, что таких объектов не обнаружено. И в горловине этой норы предполагается наличие экзотической материи, которая обладает свойством антигравитации – массивные тела там не притягиваются, а отталкиваются.

Очень скоростное движение

Хотя знаете, можно очень сильно схитрить: разогнать вас до околосветовой скорости (0,999999999999999999998 с). Вы будете лететь почти со скоростью света, например, 1000 лет и преодолеете 9,46 эксаметров!!! (это 9,46 × 1015 км, 9,46 миллионов миллиардов километров). Но фишка в том, что относительно всего остального время у вас очень сильно замедлится и вы будете считать, что прошло всего 2 секунды! Ну чем вам не телепортация? Вы даже нос почесать не успеете. Правда, все ваши друзья и родственники уже вряд ли доживут до встречи с вами, но уж вот такая участь суперпутешественников.

Квантовая телепортация

Но все-таки это все не то. Действительно, людям пока не удалось найти способа, как мгновенно перемещать вещество, и пока никаких надежд нет. Но уже хорошо исследована квантовая телепортация, в которой передаются – не физические объекты, ни в коем случае, а состояние квантового объекта.

Представьте, что у нас есть фотон. Он обладает спином, то есть, образно говоря, вращается. И при движении он может вращаться либо по часовой стрелке, либо против. Но мы точно не можем знать, в каком состоянии он находится. Речь о том, что при измерении у нас есть какая-то вероятность обнаружить его в одном состоянии и какая-то вероятность обнаружить в другом. То есть до измерения он находится в нескольких состояниях одновременно, как кот Шредингера. Мы можем закодировать в состояния фотона какую-либо информацию и передавать ее на расстояние.

Но принципы квантовой механики не позволяют произвести измерение, поглядеть на фотон и передать информацию о том, как он выглядит. Грубо говоря, чтобы полностью передать такое неопределенное, двойственное состояние, и нужна квантовая телепортация.

Представим, что мы передаем состояние фотона из Москвы во Владивосток. Где-то между ними мы испускаем пару так называемых запутанных фотонов. У них у каждого по-прежнему такое неопределенное состояние, но если мы проведем измерение над одним из них и нам выпадет какое-то состояние, то мгновенно станет известно, какое состояние у другого фотона. То есть если один крутится по часовой стрелке, то другой – против часовой, и наоборот. Как будто между ними есть какой-то канал связи, по которому информация передается мгновенно на огромные расстояния и происходит что-то типа: «Эй напарник, меня рассекретили! Раскрывайся тоже, только в противоположном состоянии!»

Так вот. Когда один из фотонов прилетает в Москву, он как бы взаимодействует с фотоном, который у нас был. В этот момент мы проводим измерение, и при этом неопределенное состояние обоих фотонов разрушается. Зато во Владивостоке просто молниеносно фотон приобретает такое же состояние, что и московский. Остается только обычными средствами связи со скоростью света передать информацию, полученную при измерении, провести определенные манипуляции – и вуаля! Мы словно скопировали фотон, который был в Москве. Ну а точнее, его неопределенное, двойственное состояние.

Как видите, квантовая телепортация проходит в два этапа: первый мгновенный, второй все-таки со скоростью света. Человека так передать пока не удастся, только состояния микрочастиц. Ну и что касается применения, то это очень удобно использовать для защищенных каналов связи. Ведь как только на линии начинается прослушка, запутанное состояние разрушается и сразу можно понять, что за каналом следят. Так же такие структуры удобно использовать для создания квантового компьютера, ведь в одной ячейке памяти может храниться сразу несколько состояний, несколько значений. Будем надеяться, что работающий квантовый компьютер уже не за горами.

Что нас ожидает в будущем? Насчет телепортации реальных предметов ничего невозможно сказать, пока это противоречит основным физическим теориям. Но все может поменяться.

8.5. Какова масса мысли?

Давайте рассчитаем массу не одной человеческой мысли (ведь они разные бывают), а массу мыслей, произведенных, например, за минуту.

В спокойном состоянии мозг потребляет около 0,1 ккал в минуту. В моменты активной умственной деятельности энергопотребление мозга может возрастать более чем в 15 раз! В системе СИ это будет 6276 Дж. Эта энергия берется из химических реакций при расщеплении питательных веществ АДФ + Н2О → АМФ + Р3РО4 + Е.

Самое интересное то, что при реакции немного меняется суммарная масса реагентов – она чуть уменьшается! Это изменение массы связано с полученной энергией знаменитой формулой E=mc². Так что можно считать, что именно эта масса переходит в энергию, благодаря которой появляются наши мысли. Расчеты дают массу наших мыслей за минуту около 7×10−11 грамм. Даже если вы всю жизнь, ну лет 80, будете только напряженно думать, масса ваших мыслей будет около 0,0029 грамма! Только представьте, все ваши переживания, бессонные ночи, потуги на экзамене, нелепые отмазки, вся ваша жизнь – явно меньше этой цифры.

И кстати, можно ли похудеть, занимаясь умственным трудом? Ведь он тратит так много калорий! Можно. Только для этого нужно натренировать свой мозг, чтобы он длительное время мог работать в усиленном режиме, а не выключался уже через несколько минут.

8.6. Параллельные вселенные

Существуют ли параллельные вселенные, альтернативные реальности?

Трудно сказать, кто чаще использует термин параллельные вселенные – писатели-фантасты или все-таки физики? В литературе этим приемом пользуются еще с конца XIX века, но популярность он приобрел в 1957 году, когда Хью Эверетт представил миру многомировую интерпретацию квантовой механики. Фантасты быстро подхватили идею множества вселенных, но как же все-таки наука понимает эту концепцию?

Так называемая многомировая интерпретация возникла в попытках объяснить механизм коллапса волновой функции. Что же это? Дело вот в чем. Мы привыкли к тому, что обычные объекты имеют конкретное местоположение, конкретное состояние. Например, представьте, что вы пират, у вас одна рука и эта ваша рука на груди вашей девушки. Она может быть либо на левой, либо на правой, и никак по-другому. Но если бы вы были квантовым объектом, ваша рука могла бы находиться на обеих грудях одновременно!