Квантовые флуктуации способны передвинуть макрообъект

Для нас, живущих здесь, в мире классической физики, область квантовой физики выглядит довольно нелогично.

В основном физика делится на две области: классическая физика описывает, как большие объекты и системы работают в масштабе, который мы видим каждый день, в то время как квантовая физика описывает “непонятный” субатомный мир. И вот теперь ученые наблюдали редкое пересечение, когда квантовая флуктуация была способна воздействовать на макроскопический объект.

Для нас, живущих здесь, в мире классической физики, область квантовой физики выглядит довольно нелогично. Это мир, где частицы могут телепортироваться через непроницаемые барьеры, мгновенно “общаться” на больших расстояниях и существовать в двух состояниях одновременно.

Большую часть времени эти квантовые причуды ограничены микроскопическим миром, где их эффекты слишком малы, чтобы мы могли их заметить.

Но теперь физики из MIT и LIGO стали свидетелями квантового события, затронувшего макроскопический объект.

Квантовые флуктуации – это еще одно явление, которое для нас звучит как научная фантастика. В кажущемся пустом пространстве частицы постоянно появляются и исчезают, создавая фон квантового шума.

И вот теперь оказывается, что этого квантового шума достаточно, чтобы переместить макроскопический объект – по крайней мере, в очень тщательно контролируемых условиях.

В новом исследовании ученые наблюдали квантовую флуктуацию, дающую небольшой толчок 40-килограммовому зеркалу в лаборатории LIGO. Получился очень небольшой удар – зеркало переместилось примерно на одну секстиллионную метра (10-20 м).

“Атом водорода равен 10-10 метрам, так что это смещение зеркал для атома водорода то же самое, что атом водорода для нас – и мы измерили это”, – говорит Ли Маккаллер, соавтор исследования.

Подобные вещи происходят вокруг нас постоянно, но обычно присутствует слишком много помех, чтобы мы могли их наблюдать. Для своего эксперимента исследователи обратились к одному из самых “тихих” мест на Земле – объекту LIGO.

LIGO – это огромная лаборатория, созданная для обнаружения гравитационных волн, приходящих из глубокого космоса. Эти волны – рябь в самой ткани пространства-времени, и к тому времени, когда они достигают Земли, они искажают пространство на расстоянии меньшем, чем размер протона. Чтобы быть достаточно чувствительным для обнаружения этих событий, оборудование очень хорошо защищено от внешних шумов.

Это делает его уникальным, чтобы потенциально улавливать макроскопические движения от квантовых флуктуаций.

Чтобы максимизировать квантовые флуктуации, исследователи использовали инструмент, называемый квантовым сжимателем на лазере LIGO. Квантовые флуктуации вытекают из принципа неопределенности – в основном, чем точнее измеряется одно свойство частицы, тем меньше уверенности в других. В этом случае двумя свойствами являются фаза и амплитуда.

Квантовый сжиматель сужает неопределенность по фазе, что увеличивает неопределенность по амплитуде. Последнее свойство является наиболее вероятным для удара по зеркалу, поэтому, по сути, увеличивает шансы на перемещение зеркала. И конечно же, это оказалось так.«Эта квантовая флуктуация в лазерном свете может вызвать давление, которое действительно может воздействовать объект», – говорят ученые.

«В нашем случае объект представляет собой 40-килограммовое зеркало, которое в миллиард раз тяжелее наноразмерных объектов, в которых другие группы физиков измеряли этот квантовый эффект».Исследование не только помогает нам лучше понять причудливый квантовый мир, но и говорит, что этот квантовый сжиматель может в конечном итоге использоваться, чтобы помочь LIGO обнаруживать даже более слабые гравитационные волны, чем возможно в настоящее время.

Исследование было опубликовано в журнале Nature .Источник

Снова открыли энергию кефира?

qazwsx20152014 писал(а):

Который уже год сижу с попкорном и наблюдаю потуги псевдоученых придумать новые псевдофундаментальные законы для распила грантов

Если бы не эти "псевдоученые", то сидел в грязной луже и чесал бы яйца. И думал о жратве.
Потому, что небыло бы ни инета, ни ПК, да и писменности небыло.

ser477 писал(а):

Что-то квантовых компутеров так и нет в продаже.

Есть. Только это очень узкоспециализированная штука и для дома ненужна если даже стоила на порядки меньше.

trajan40 писал(а):

qazwsx20152014 писал(а):

Который уже год сижу с попкорном и наблюдаю потуги псевдоученых придумать новые псевдофундаментальные законы для распила грантов

Если бы не эти "псевдоученые", то сидел в грязной луже и чесал бы яйца. И думал о жратве.
Потому, что небыло бы ни инета, ни ПК, да и писменности небыло.

ser477 писал(а):

Что-то квантовых компутеров так и нет в продаже.

Есть. Только это очень узкоспециализированная штука и для дома ненужна если даже стоила на порядки меньше.

Вы простите, но ваш письменный русский язык наводит на смутные подозрения о заговоре ученых

КарКарыч писал(а):

Вы простите, но ваш письменный русский язык наводит на смутные подозрения о заговоре ученых

Просто русский не родной.

Но если по теме - просто умиляет, как некоторые гавкают на ученых используя плоды их деятельности.
И когда надоедает обсирать с дивана идет на митинги требовать запрета вредного дигидроген монооксида.

КарКарыч писал(а):

Вроде мы живем в реальности, а физика эту реальность изучает и находит закономерности.

Во-первых, реальность у каждого своя и она слабо связана с законами физики за незнанием оных или разном уровне знаний, во-вторых, наука, как и 300 лет назад далеко не всё может объяснить и полна противоречий, лагерей, конфликтующих теорий, потому даже у ученых в голове своя реальность, в-третьих, сама физика развивается, и меняются взгляды на реальность и её объяснение, в-четвёртых, нам далеко не всё объясняют. Исходя их этого фраза "мы живём в реальности," вызывает некоторый скепсис на уровне "Нэо, ты прынял таблэтку"

Добавлено спустя 1 минуту 41 секунду:

trajan40 писал(а):

дигидроген монооксида

Пришлось в Гугл лезть :смех:

КарКарыч писал(а):

а не законы физики являются отражением объективной реальности?

а её нет
мы никогда не узнаем объективной реальности костылями науки
к компьютерам и те скорее всего бионикой подобрались - архитектура

mmsh. писал(а):

объективной реальности

Сама по себе фраза заставляет делать глазами так :кругом голова:

Max_Alekseyev
ну это да

Добавлено спустя 1 минуту 9 секунд:

Max_Alekseyev
просто науку надо применять в определенных случаях а не "замахиваться понимаешь на Уильяма"

Есть теория, что гравитация имеет сходную природу.

Вообще, квантовые флуктуации вакуума - это еще половина истории.
Я как-то давно читал, что если направить мощный лазер в вакуум - в нем из ниоткуда начинают появляться реальные частицы с массой.

Квантовый мир это абсолютное безумие, конечно, просто в голове не укладывается.
Например, неравенства Белла.

trajan40 писал(а):

Но если по теме - просто умиляет, как некоторые гавкают на ученых используя плоды их деятельности.

Они на всё гавкают, у шавок не много вариантов себя проявить. Фактически один.

Вот кто знает, почему толстенные тяжелые сварочные кабеля дергаются при сварке?
Вариант с самоиндукцией интересен, но необъясним теоретически.

ser477 писал(а):

Вот кто знает, почему толстенные тяжелые сварочные кабеля дергаются при сварке?
Вариант с самоиндукцией интересен, но необъясним теоретически.

От, ссука, не нравится им эта тема со сваркой :смех:

francisk00 писал(а):

Что за дичь. Постоянно микро, нано, квантовые флуктуации. Ученые постоянно чем-то меряются.

ааха) еще один мракобес))

ser477 писал(а):

Есть теория, что гравитация имеет сходную природу.

... есть подозрение, что с гравитоном повторяется та же история, что и с бозоном Хиггса, который был получен ещё в 2000-м и положен под сукно на 12 лет, чтобы вытрясти из спонсоров деньги на постройку БАКа. Теории предсказывают гравитон и ещё кучу суперсимметричных частиц в районе 700-1000 ГэВ, их вполне можно получить на БАКе, но церновцы опять просят денег на новый ускоритель -- зачем? Не иначе уже что-то нашли и хотят успеть получить финансирование следующего ускорителя под "поиск" уже найденного, пока открытие не стало достоянием общественности

Max_Alekseyev
Ну вообще объективно -- уровень распилов и грантоедства в фундаментальной физике зашкаливает. Не у простых сотрудников, конечно, которые честно работают, продвигают науку, а у руководства больших организаций вроде церна, которые, кроме денег, вообще ни о чём не думают. История с бозоном Хиггса, когда человечество просто потеряло впустую 12 лет ради чьих-то прибылей, это хорошо показывает. Блин, у вас есть инструмент, позволяющий получить что-то новое прямо здесь и сейчас -- ну так давайте, работайте! Нет, как же, гораздо выгодней разломать рабочий инструмент и потом долго и дорого строить новый...

ser477 писал(а):

Вот кто знает, почему толстенные тяжелые сварочные кабеля дергаются при сварке?

Чтобы сварщик не скучал :смех: