Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
17 октомври 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Защо котката на Шрьодингер е ни жива, ни умряла

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 16 юни 2015 в 10:2561262
Илюстрация на молекула при забавяне на времето под влияние на гравитацията. Снимка: Igor Pikovski, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Законите на квантовата механика практически не влияят на обекти, по-големи от атоми и молекули, защото им пречи ефектът на забавяне на времето, породен от силата на гравитацията, са установили австрийски физици.

Изследването им е публикувано в списание Nature Physics.

Според Общата теория на относителността на Айнщайн, в близост до силни гравитационни полета времето ще тече по-бавно, а до хоризонта на събитията на черните дупки, то почти спира. Това явление експериментално е подтвърдено многократно в последните 50 години и никой сериозен физик не се съмнява във влиянието на гравитацията върху времето.

"Изненадващо е, но гравитацията може да играе важна роля в квантовата физика", казва Игор Пиковски, водещ автор на публикацията и от Харвард-Смитсониън център по астрофизика. "Гравитацията обикновено се изследва при астрономически мащаби, но изглежда, че е важна дори и за най-малките градивни елементи на природата." 

Игор Пиковски и екип от университета във Виена са изследвали как влияе забавянето или ускоряването на времето върху законите на квантовата механике в макро- и микросвета.

Как гравитацията влияе на квантовата механика

Квантовата механика е второто голямо откритие на физиката на 20-ти век след теорията на относителността. Тя описва поведението на най-малките градивни елементи на природата и прогнозира необичайни явления. Ако ги прехвърли в макросвета, те изглеждат парадоксално, както показва примерът с котката на Шрьодингер: квантовата физика предсказва, че котката ще е нито жива, нито умряла, а в така наречената квантова суперпозиция на двете състояния, с прости думи - ще е и двете състояния едновременно. Но такива явления досега се наблюдават само в при микрочастици и никога в по-големи и по-сложни обекти като котка например. Ето защо физиците са убедени, че квантовите явления са подтиснати от взаимодействието им с по-големите обекти.

Едно от тълкуванията защо такива феномени липсват при видимите обекти е, че това състояние се разрушава вследствие на декохерентността - взаимодействието на тези обекти с околната среда необратимо нарушава квантовото им състояние. По този начин, колкото е по-голям обект, толкова повече ще бъде в контакт с околната среда и по-бързо ще се разпадне квантовaтa връзка.

Според изчисленията на Пиковски, за проявата на декохерентността не е задължително взаимодействието с други обекти. Оказало се, че квантовите връзки се разрушават дори при много слаби гравитационни полета, дори по-слаби от земната гравитация.

Това става, защото свойствата на всички елементи на заплетените обекти при гравитационно забавяне на времето започват да зависят от това, къде се намират в текущия момент и разстоянието между тях.

Колкото е по-голямо това разстояние, толкова по-бързо расте разликата във времето между тях и по-бързо се разрушават квантовите суперпозиции и по-големите обекти вече не могат да се държат според законите на квантовата механика. Да се избегне този разпад е невъзможно, тъй като не се дължи на наличието на гравитационни полета.

Това обяснява защо поведението на повечето обекти на видимия ни свят може да бъдат описани от простите закони на класическата физика, без да се вземат предвид квантовите ефекти. Последните, както се оказва, са потиснати, заглушени от гравитацията и свързаните с нея явления.

Пиковски и екипът му представят няколко потенциални методи за експериментална проверка на тази хипотеза и свързаните с нея изчисления. Според тях, следи от влиянието на забавянето на времето, ще бъде възможно да се наблюдават в групи от голям брой заплетени атоми в изолация.

Този ефект трябва да бъде експериментално проверен и по този начин да допринесе за по-доброто разбиране на взаимодействието между двете големи теории на 20-ти век: квантовата механика и общата теория на относителността.


Препоръчани материали
Росен 17.06 2015 в 08:01 2
+ 1
- 1
Има нещо гнило в Дания, пардон в Австрия. Както е известно съществуват и макропроявления на квантовите закони, например свръхпроводимостта. Какво ще стане с купъровите двойки електрони. Някои от тях са на еднаква височина, тоест намират се в еднакъв гравитационен потенциал. За тях времето ще тече еднакво и всичко е наред. Да, ама повечето купърови двойки се състоят от електрони, ориентирани по произволен начин. И те, след като се състоят от електрони, намиращи се при различен гравитационен потенциал би трябвало да престанат да са купърови двойки. И възниква съмнение, дали свръхпроводимостта би била устойчива като явление. Или най-малкото ще се наблюдава своеобразна "слоеста" свръхпроводимост. Експериментът обаче, не показва такава екзотика. Затова съм скептичен към опитите да се спасява котката на Шрьодингер с помощта на гравитацията (поне в земни условия).
Поп Дръвчо 16.06 2015 в 12:17 1
+ 1
- 6
Дедо поповият котарак възприе това като тънък намек, че е дебел. Което си е вярно ама от това не става лицеприятно.
 
Още от : Новини

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.