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

ser477 писал(а):

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

В них при больших токах зарождается жизнь. Что характерно, высокое напряжение к этому не приводит...

dimitriy7 писал(а):

...История с бозоном Хиггса...

я уже писал, что теперь они будут ловить вимп ) Не церн, а строят новую лабораторию в США

dimitriy7 писал(а):

ser477 писал(а):

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

Чтобы сварщик не скучал :смех:

Сварщику некогда - он смотрит на дугу )

andrew.hornet писал(а):

ser477 писал(а):

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

В них при больших токах зарождается жизнь. Что характерно, высокое напряжение к этому не приводит...

Думаете электроны сразу ломятся в одном направлении?

За время карантина я так потерял форму, что, пожалуй, и сам не сдвинул бы 40-килограммовое зеркало намного дальше :смех:

dimitriy7 писал(а):

Ну вообще объективно -- уровень распилов и грантоедства в фундаментальной физике зашкаливает.

Думаю, что в любом деле найдётся кто-то, кто приспособит его, чтобы тупо сосать бабло забыв о целях. Сейчас, как видим даже из этой ветки, если что-то немедленно не даёт бабла, то уже не понимают зачем это. Думаю, примерно так же пещерные люди воспринимали мир. Бабла не было, всё мерилось в самках и мамонтах. Очень актуально.

dimitriy7 писал(а):

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...

Да, ерундой занимаются. Нет, чтобы: Аньк и Янк - победители гравитации

dimitriy7 писал(а):

уровень распилов и грантоедства в фундаментальной физике зашкаливает.

Так политикам и ростовщикам не нужны независимые ученые - вот и навязали систему грантов.
Беда №2 ученых - навязывание идеологии. Ты можешь писать про вакуумные флуктуации или сколько симбиотов в лишайнике, но обязательно приплести, как раньше про руководящую роль партии, так ныне про антропогенное потепление, гендерных штучек а теперь и BLM.

ser477 писал(а):

я уже писал, что теперь они будут ловить вимп ) Не церн, а строят новую лабораторию в США

Вот именно -- зачем новая-то, если искать вимпы можно прямо сейчас на БАКе, он же идеально приспособлен как раз под их поиск! Так почему не ищут? Вот и подозреваю, что их УЖЕ нашли, но не будут афишировать, чтобы попилить деньги на строительстве нового ускорителя, якобы "необходимого" для их поиска. 20 лет назад такое уже провернули -- нашли бозон Хиггса на ЛЭПе, но положили открытие под сукно, сославшись на "недостаточную статистику", чтобы навариться на строительстве БАКа, хотя можно было не тратить миллиарды и не ждать 12 лет его постройки, а просто погонять ещё пару лет ЛЭП и набрать-таки статистику на нём. И бозон Хиггса официально был бы открыт на 10 лет раньше. Но -- церновским чиновникам хотелось пилить бабло. А учёным хотелось новый ускоритель для прощупывания суперсимметричных теорий, но спонсоры под них тогда денег не давали. А под Хиггса -- давали миллиарды. Вот и схитрили, выпросили БАК якобы под бозон Хиггса, которому для спонсоров даже приписали на время массу 600-700 ГэВ, хотя все прекрасно знали, что она около 130

А 700 ГэВ -- это же как раз для поиска гравитона и вимпов. Ну так ищите! Но нет, за их поиск на русско-европейском БАКе грантов не положено, а положено за их же поиск, но обязательно на новом ускорителе, потому что кому-то за океаном захотелось повесить американский флажок на это открытие. Поэтому я и говорю: современная грантовая система -- абсолютное зло, она тормозит науку, провоцирует лишние расходы, привносит политоту и принуждает ко лжи.