ВЕРОЯТНОСТЬ? А КАК ЕЕ СЧИТАЛИ?
Иосиф ГОЛЬДФАИН
На главную страницу
Темы дня:
• Обнаружен еще один Иерусалим
• Ученые: жизнь на Марсе, вероятно, все еще существует
• Два архетипа в психологии человечества
• Тайны Марианской впадины откроют путь к запасам нефти и газа
• Испанские ученые нашли простой способ сохранения ясного ума
• Реактивный двигатель Сталина
• Итальянский физик выяснил, куда "течет" время
begun Дать объявление
MANGO - купить онлайн
Официальный интернет-магазин одежды Mango. Sale 50% на новую коллекцию!
boutique.ru
Все объявления
В последние годы много говорят и пишут о метеоритной опасности, угрожающей Земле. Кое-кто даже предлагает бороться с ней с помощью ядерного оружия. Но прежде чем приступать к борьбе с какой-либо опасностью, надо оценить ее реальность. И здесь возникает проблема из-за того, что большие метеориты падают на Землю чрезвычайно редко. Поэтому мало-мальски точно оценить вероятность падения такого метеорита невозможно. Собственно говоря, на исторической памяти человечества произошел только один такой случай — Тунгусский метеорит. К счастью, он упал в безлюдной тайге, так что человеческих жертв и экономического
ущерба не было. Но этот феномен часто рассматривают как предупреждение об опасности, грозящей всему человечеству.
«Задержись на орбите эта космическая бомба на 4,5 часа, и… не стало бы Санкт-Петербурга», — пишет журнал «Земля и Вселенная» (2008, №4, с. 81). Естественный вопрос: а почему через 4,5 часа метеорит упал бы именно на Санкт-Петербург, а не на какое-то другое место? Журнал «Земля и Вселенная» этого не разъясняет, по-видимому, считая это общеизвестным. Ответ мы находим в другом журнале: «Подлети камень к Земле минут на пятнадцать пораньше, и его частицы искали бы не в тайге, а на безлюдных развалинах Санкт-Петербурга, который находится практически на той же широте, что и Тунгуска» («Русский Newsweek», 21 — 27 июля 2008, №30 (203). Здесь четверть часа попало по ошибке —перепутали четверть часа с четырьмя часами, обычно называемым числом. Но дело не в этом. В таких рассуждениях молчаливо предполагается, а иногда и утверждается «открытым текстом», как в «Русский Newsweek», что если метеорит прилетел бы позже, то он упал бы на той же широте. Причем предположение очень распространенное. Отметим, что мы указали лишь две статьи в не столь давно вышедших серьезных журналах, но подобные высказывания можно найти во множестве статей и книг. И поскольку это предположение (о той же широте места падения) нигде не обсуждается, то, следовательно, авторам этих трудов оно кажется вполне естественным. Но почему? На чем основывается это предположение?
Ссылки по теме:
Возможный убийца остался незамеченным
Астероид мрака и злобы: конец света переносится на 2012-й?
Куда качнется Апофис?
Трудно усомниться в том, что ответ на этот вопрос должны дать психологи. Действительно, в рассуждениях человек склонен, изменив какой-то параметр, полагать, что прочие параметры не меняются, и сравнивать варианты «при прочих равных условиях». Это естественно. Но как быть с траекторией метеорита? Что в ней считали постоянным авторы многочисленных работ, где было отмечено, что Тунгусский метеорит упал на широте Петербурга? Если предположить, что метеорит мог двигаться по той же орбите, но «на четыре с половиной часа позже», то он вообще не столкнулся бы с Землей, движущейся вокруг Солнца со скоростью более 29 километров в секунду. Так что интересно узнать, какие параметры должны были, по мнению авторов многочисленных статей и книг, оставаться неизменными, чтобы метеорит, упав на Землю через четыре часа, оказался бы на той же широте. Мне лично далеко не сразу стало понятно, что это произошло бы, если бы траектория движения метеорита осталась неизменной в геоцентрической системе координат. Но вряд ли это имели в виду авторы множества работ, где упоминалось об опасности, угрожавшей тогда Петербургу.
Возможные места падения Апофиса
О такой подсознательной склонности человека считать неизвестные параметры постоянными и/или одинаковыми полезно вспоминать, когда обсуждаются вопросы, связанные с какой-то потенциальной опасностью. С теми же метеоритами, в частности. Действительно, в дискуссиях о метеоритной опасности много говорится о вероятности падения на Землю метеоритов того или иного размера. И здесь уместно поставить вопрос: а что это такое — «вероятность»? На первый взгляд, этот вопрос вызывает недоумение. Вроде бы всем известно, что есть такая математическая наука — теория вероятностей. И что математики написали много формул, по которым эти вероятности вычисляются. И есть множество книг, где эти формулы приводятся.
Но если обратиться к учебникам теории вероятностей, то там можно найти нечто необычное и даже обескураживающее. Например, такое: «Методы теории вероятностей по природе приспособлены только для исследования массовых случайных явлений». Это заслуженно популярный, выдержавший множество изданий учебник (Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. — Изд. 3-е. — М.: «Наука», 1964. — с. 16.). То же самое можно найти и во множестве других учебников. Однако это существенное замечание содержится в первой, вводной главе, а на введения, предисловия и тому подобные предварительные материалы общего характера, к сожалению, лишь немногие обращают внимание. Но так или иначе вопрос поставлен: что означает вероятность падения гигантского метеорита, если массового падения таких метеоритов никто не наблюдал?
Конечно, все не так безнадежно. Небольшие метеориты падают часто,
их падение можно считать массовым явлением, и соответствующие вероятности вычисляются без каких-либо теоретических трудностей. Я не знаю, как были рассчитаны вероятности падения гигантских метеоритов, но, скорее всего, дело обстояло так: вычисляли вероятности падения метеорита с небольшими массами. Эти вероятности можно вычислить на основании наблюдений за фактически упавшими метеоритами. Далее на основании этих вычислений делается вывод о зависимости вероятности падения метеорита от его массы. И уже на основании таких предположений вычисляются вероятности падений метеоритов-гигантов. Слабость подобного подхода очевидна — такие вычисления можно выполнять, только сделав какие-то предположения о характере связи между частотой падения метеоритов и их размерами. А эти предположения неизбежно должны иметь умозрительный характер. И пока нам эти предположения не известны, мы не можем понять, насколько серьезной можно считать информацию о метеоритной опасности. Возможно, что эти вычисления столь же обоснованны, как и мнение, которое, впрочем, многим кажется вполне естественным, — что в 1908 году Тунгусский метеорит угрожал Петербургу больше, чем лежащей на другой широте Одессе.
А теперь обратимся к Апофису — астероиду, который в 2036 году может появиться в опасной близости от Земли. О нем пишут в последнее время очень много. Постоянно уточняется сакраментальное число — вероятность падения Апофиса на Землю. И здесь уместно задать вопрос: о какой вероятности идет речь? Действительно, нас интересует уникальное явление — сближение с Землей одного-единственного вполне конкретного астероида. Причем речь идет не о сближении этого астероида с Землей вообще, а об одном конкретном сближении, которое произойдет в 2036 году. Но Е.С. Вентцель и другие авторы учебников нас предупреждали, что аппарат теории вероятностей не приспособлен для изучения подобных явлений. А нам говорят о вероятности. Так что надо отдавать себе отчет в том, что здесь речь идет о необычной вероятности. Вернее, не о той вероятности, о которой пишут в учебниках. Причем в общедоступной литературе не уточняется, о какой именно вероятности идет речь. Но, не зная, как ее фактически считали и, самое главное, какие явные или неявные предположения были приняты при проведении этих подсчетов, мы не можем адекватно относиться к информации о вероятности столкновения Апофиса с Землей.
Однако в 2013 году этот астероид уже пройдет недалеко от Земли. И тогда можно будет более точно замерить параметры его орбиты. Так что об опасности, которую представляет для Земли Апофис, мы будем значительно более обоснованно говорить после 2013 года. Но к 2013 году надо основательно подготовиться. А для этого в первую очередь следует научиться максимально точно определять параметры орбиты. И такая работа ведется. Главное — входят в строй новые телескопы, позволяющие точнее определять траектории астероидов. Более того, планируется послать в 2013 году в сторону Апофиса специальный зонд, который мог бы служить своеобразным радиомаяком для более точного определения его орбиты. Возможно, кто-то работает и над математической стороной вопроса.
Вообще говоря, математическая обработка результатов наблюдений — наука старая и разработанная. Однако приближение Апофиса заставляет задуматься: нельзя ли уточнить какие-то формулы? Но такая работа незаметна, не требует больших денежных средств и поэтому не привлекает к себе внимания СМИ и политиков. Наверное, было бы полезно объявить конкурс на наиболее точное определение положения Апофиса. Ведь устраивали же чемпионаты мира по шахматам среди компьютеров. Пусть все желающие заранее укажут положение Апофиса на небосводе в какую-то определенную ночь 2013 года. И тем, чье предсказание окажется максимально точным, — премия, внимание СМИ и репутация выдающихся вычислителей. А еще лучше провести такой конкурс до 2013 года с каким-либо другим астероидом. И если результаты будут сильно неточными, то успеть внести поправки в расчеты.
Многие забывают, что в последние годы ведется большая работа по идентификации потенциально опасных космических объектов. Есть все основания считать, что в ближайшие годы нам станут известны параметры орбит если не всех, то подавляющего большинства крупных астероидов, чьи орбиты пересекают орбиту Земли. А именно такие астероиды представляют непосредственную опасность. Пока, кроме Апофиса, не было обнаружено ни одного, способного в XXI веке опасно приблизиться к Земле. Скоро эта работа будет в основном закончена, и тогда надо будет разбираться или только с Апофисом, или в крайнем случае с двумя-тремя подобными объектами.
Существует еще одна опасность — космические объекты, которые не поддаются такой идентификации и могут столкнуться с Землей. Особый интерес среди них должны вызывать кометы, поскольку по ряду причин такое столкновение было бы опасней, чем столкновение с астероидом. Но вероятность такого столкновения должна быть мала даже по сравнению с астероидами. В частности, потому, что в то время как плоскости движения астероидов мало отличаются от земной, плоскости движения комет пересекаются с земной под произвольными углами. Поэтому для столкновения с Землей астероида необходимо совпадение двух координат, а кометы — трех. Но с накоплением наших знаний о кометах это утверждение, возможно, получит какие-то уточнения.
Но вернемся к Апофису. Здесь было бы полезно попытаться также определить вероятности разных исходов его столкновения с Землей. Например, какова вероятность, что он попадет в Луну, которая сыграет роль своеобразного щита? Но зная, даже неточно, время возможного столкновения Апофиса с Землей, можно вычислить, сможет ли тогда Луна оказаться на пути опасного астероида. И только убедившись, что это возможно, есть смысл анализировать вероятность такого столкновения и его возможные последствия.
Другой интересный вопрос: что произойдет, если Апофис попадет в Северный Ледовитый океан? Возможно, что там появится гигантская полынья, которая будет отражать солнечный свет значительно слабее, чем снег и лед. И это может повлиять на климат. Хотя если это произойдет зимой, то полынья, наверное, быстро затянется. Более сложный вопрос — оценить возможный размер такой полыньи. Но прежде чем размышлять над этим действительно интересным вопросом, также надо узнать время возможного столкновения и как следствие будет ли тогда в Северном полушарии зима или лето. Как мы видим, при столкновении Земли с астероидом могут быть эффекты, зависящие от времени столкновения. И про часть из них специалисты заранее могут сказать, что при столкновении с Апофисом они не произойдут.
А если астероид упадет в океан, то, скорее всего, возникнет цунами. Но с удалением от места удара волна будет затихать. И в таком случае желательно выяснить, какова вероятность падения Апофиса в такие места Мирового океана, где это падение не приведет к цунами, опасным для густонаселенных прибрежных местностей. Но для этого надо знать высоту волны сразу после его падения. А этот вопрос еще не разработан. Кстати, что произойдет, если астероид упадет на мелководье? Ведь в таком случае только часть энергии удара перейдет в энергию волн. А если Апофис упадет на Балтику, пострадает ли Петербург?! Ослабит ли эту волну дамба, построенная для защиты города от наводнений? Что произойдет, если астероид упадет на Гренландию или на Антарктиду? Если такое падение произойдет у побережья, то, возможно, в море окажется много айсбергов. И тогда возникает вопрос: не будет ли это способствовать повышению уровня Мирового океана? Но если астероид упадет на Гренландию или Антарктиду вдали от берега, то что произойдет тогда?
Все это частности. Но так или иначе ущерб от падения астероида на Землю зависит от места его падения. И возникает желание оценить вероятность более или менее благоприятного исхода. Но подобные вероятности также нельзя считать, не используя те или иные умозрительные предположения. Так, например, известно, что океаны и моря покрывают около 70% поверхности Земли. Так что естественно считать, что столкнувшийся с Землей астероид с большой вероятностью упадет в море. Если полагать, как часто делают, что он с равной вероятностью может упасть в любую точку земной поверхности, то вывод очевиден: он упадет в море с вероятностью 70%. Но только по мере уточнения траектории приближающегося астероида вычисление подобных вероятностей станет все более и более информативным.
Поскольку вероятность столкновения Земли с каким бы то ни было небесным телом очень мала, то тратить значительные средства на попытки каким-то образом изменить траекторию потенциально опасного небесного тела представляется пока нерациональным. Есть много других способов с помощью меньших затрат на одного потенциально спасенного уменьшить число человеческих жертв — уменьшение авто- и авиакатастроф и так далее. Впрочем, так мы можем рассуждать до 2013 года. Поскольку нельзя исключить, что тогда выяснится, что Апофис представляет собой реальную опасность. Но в любом случае, узнав за несколько дней место падения астероида, можно будет к нему подготовиться — эвакуировать население, прекратить подачу газа, в последний момент отключить электричество и тому подобное.
Отдельный и очень серьезный вопрос — возможные глобальные последствия столкновения Земли с астероидом. Под этим понимаются в основном изменения климата, которые будут иметь трагические последствия для всех жителей Земли. Иногда говорят более конкретно — о «ядерной зиме». В свое время много рассуждали о том, что после ядерной войны в атмосфере возникнет слой пыли, дыма и пепла, который не будет пропускать солнечные лучи и будет рассеиваться очень медленно. В результате — гибель растительности и как следствие гибель всех высших форм жизни, кроме, быть может, глубоководных рыб. Даже небольшая вероятность подобного исхода представляется неприемлемой. Поэтому вопрос о последствиях столкновения Земли с астероидом должен вызывать озабоченность независимо от точности измерений параметров орбиты Апофиса в 2013 году.
Но что конкретного мы можем сказать о такой опасности, кроме чисто умозрительных соображений? Допустим, гипотеза о «ядерной зиме» представляется мало правдоподобной. Действительно, в случае атомной войны был бы не один, пусть и гигантский, источник пыли, а много (по числу ядерных взрывов), к тому же сильно рассредоточенных. Кроме того, при ядерном взрыве возникает сильное световое излучение, которое вызывает пожары и как следствие большое число пожаров, много дыма. Этого при падении астероида быть не должно. Но, с другой стороны, что будет, если гигантский астероид упадет в Сахаре? Не возникнет ли при этом такое большое песчаное облако, что оно повлияет на климат?
Здесь надо вспомнить о тех, кто следит за астероидами и вычисляет их орбиты. Возможно, что со временем можно будет точно предсказывать места падения небольших астероидов и организовывать там наблюдение. Может быть, наблюдая за облаком пыли в случае падения небольшого астероида в Сахаре или за высотой волны в случае падения такого астероида в море, можно будет сделать более обоснованные выводы о последствиях падения большого астероида в пустыне или в море. Хотя разница между эффектами от падения таких астероидов и Апофиса (диаметр 320 метров) может быть весьма значительной. Напомним, что объем тела, а следовательно, и его масса пропорциональны кубу его линейных размеров. (Отметим, что это тривиальное рассуждение верно для тел с одинаковой плотностью, так что они сравниваются «при прочих равных условиях», о чем шла речь в начале этих заметок. Но в данном случае это вроде бы естественно.) Кстати, читая про пугающие последствия в случае падения астероида диаметром 1 — 1,5 километра, также не следует забывать, что у Апофиса масса в десятки раз меньше. Тем не менее наблюдения за падением астероидов диаметром в десятки метров поможет реально оценить астероидную опасность.
В 2013 году у нас будет возможность более реально оценить опасность, связанную с Апофисом. Но уже можно подводить некоторые итоги. Главный из них — информация об Апофисе попадала в СМИ в таком виде, что общественности, а возможно, и политикам трудно было судить о том, насколько реальной была эта опасность. И хотя довольно часто называли даже вероятность столкновения Земли с этим астероидом, трудно было понять, как эту вероятность считали и что эти числа означали. Здесь есть, над чем задуматься. Поскольку, помимо астероидов, жителям планеты Земля угрожает множество потенциальных опасностей, имеющих глобальный характер, но вероятность реализации которых очень мала. При этом в случае необходимости значительных материальных затрат для предупреждения подобных опасностей окончательное решение должны принимать не ученые, а политики. Возникает вопрос, как ученые должны рассказывать политикам о маловероятных, но возможных опасностях? Действительно, в таких случаях трудно обойтись без языка теории вероятностей. Но при этом не следует забывать, что в таких случаях часто речь идет не о той вероятности, которую изучают в институтах.
И здесь пример тревоги, связанной с Апофисом, может быть весьма поучительным. Поскольку довольно быстро стали делать то, что нужно было сделать, — стали уточнять информацию. В частности, с помощью совершенных телескопов стали более точно определять траектории пролетающих мимо Земли космических объектов. Вполне возможно, что это поможет в 2013 году окончательно прояснить вопрос со злокозненным астероидом. Но если даже тогда станет ясно, что Апофис Земле не угрожает, накопленные знания не окажутся бесполезными. Поскольку вполне возможно, что через какое-то время Земле опять будет угрожать столкновением какой-то незваный гость из космоса. В то же время проведенные мероприятия не потребовали особо больших затрат.
Но в любом случае, когда речь идет о малых вероятностях, надо быть осторожным. Если для часто происходящих событий (например, падение небольших метеоритов) можно «набрать статистику» и определить искомую вероятность, то маловероятные события вычисляют разного рода косвенными методами. Поэтому, встретив информацию о том, что вероятность какого-то опасного события равна 0,0001% или 0,00001%, полезно задуматься, как эти числа были получены. И скорее всего, об этих вероятностях мы не узнаем ничего определенного, кроме того, что они очень малы. Но как вычислить вероятность крупномасштабной катастрофы на атомной электростанции (АЭС)?! Их в мире не так уж и много. И невозможно поверить, что когда-нибудь на какой бы то ни было АЭС возникнет ситуация, похожая на чернобыльскую. То есть это не массовое явление, для которого мы имеем аппарат теории вероятностей. А ведь страх перед такой катастрофой препятствует строительству АЭС.
Понятно, что когда речь идет о возможности глобальной катастрофы, то и очень малыми вероятностями пренебрегать не следует. Но, как и в случае с Апофисом, начинать надо с их уточнения.
Источник: "Знание - Сила"
вторник, 27 июля 2010 г.
МЕРА БЕСКОНЕЧНОСТИ: ЧТО ОБОЗНАЧАЕТ ТЕРМИН "ГРОСС-ЕДИНИЦА"
Владимир ХОРТ кандидат физико-математических наук
На главную страницу
Темы дня:
• Куда укатил Фаэтон? Астрономы приблизились к отгадке тайны исчезнувшей планеты
• Астроном-любитель поразил ученых: небо лучше видно из сарая
• Мировая утопия
• "Хаббл" сфотографировал "безголовую" комету
• Испанские ученые нашли простой способ сохранения ясного ума
• Итальянский физик выяснил, куда "течет" время
• Город без имени: Теотиуакан остается главной загадкой для историков Древней Америки
begun Дать объявление
Новости на GZT.RU:
Все главные новости дня, обзор происшествий, мнения экспертов.
www.gzt.ru
Все объявления
Считается, что на ранних ступенях развития человечество считать не умело. Скорее всего, люди различали один, два, возможно даже три объекта, но большие количества они объединяли понятием «много». В наши дни на берегах Амазонки живёт племя пираха, которое, по мнению исследователя из университета Колумбия (США) Питера Гордона, ухитряется обходиться системой счисления, в которую входят один — «ой» (hói), два — «ои» (hoí) и много — «аибааги» (aibaagi). В этой нехитрой математике, если к одному прибавить один, получится «ои» — два. А вот если к двум прибавить один или два, получится одинаковый результат: «аибааги» — много.
Несмотря на отсталость такой «первобытной» математики, цивилизованным людям тоже приходится иметь дело с эквивалентом «аибааги». В какой-то степени туземное «много» сродни нашей бесконечности. Как вы думаете, сильно ли отличаются две величины: ∞ и ∞+1? C точки зрения обычного человека, первая величина на единицу меньше второй. Но для математиков эти две величины одинаковы. Представьте себе, рассуждают они, гостиницу с бесконечным количеством номеров, где в каждом номере живёт постоялец (для такого отеля придумали даже термин «Гранд-отель Гильберта»). Как найти место для ещё одного гостя? Очень просто, нужно поселить его в первый номер, а проживающего там клиента попросить переехать во второй номер, второго — в третий и так далее. В гостинице новых номеров не прибавилось, но место для приезжего нашлось, а значит, ∞ = ∞+1.
Всё же не все бесконечные множества оказались одинаковыми, и для их измерения ввели понятие мощности. Скажем, минимально возможным из всех бесконечных множеств, «счётным», принято считать мощность множества натуральных чисел (положительных и целых). А вот множество действительных чисел (рациональных, которые можно выразить в виде правильной дроби, и иррациональных, которые в таком виде не выражаются), хотя и бесконечное, но уже больше «счётного», и его мощность обозначают как «континуум». Таким способом математики измеряют бесконечные множества почти полтора века, хотя точность подобной методики напоминает в некоторой мере математику туземцев пираха.
На практике люди бесконечностью считают то, что трудно поддаётся счёту, — помните, у Ломоносова: «Открылась бездна звезд полна, звездам числа нет, бездне — дна». Астрономы давно подсчитали число видимых невооружённым глазом звёзд и даже занесли их в справочники, но для обывателя звёзд на небе по-прежнему «аибааги» — много. Если же вдруг в небе появится новая звезда, их число увеличится на одну. Но всё равно их останется «аибааги».
Доктор физико-математических наук Ярослав Сергеев, профессор Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, предложил ввести для измерения бесконечных множеств другую меру. Он обозначил количество всех натуральных чисел 1, 2, 3 и т.д. специальным термином — «гросс-единицей» (от английского gross one — крупная единица) и ввёл для него специальный символ — . Отличается «гросс-единица» от такой меры, как мощность, тем, что позволяет точнее различать бесконечные множества. Мощность множества натуральных чисел (1, 2, 3 и т.д.) и натуральных чисел больше единицы (2, 3, 4 и т.д.) одинаковая — счётная. А с позиций «гросс-единицы» второе множество измеряется величиной – 1. И оно содержит на единицу меньше элементов, чем первое.
С «гросс-единицей» можно выполнять все арифметические действия: складывать, вычитать, умножать и делить на целые числа, для неё действуют привычные арифметические правила:
+ a = a + ;
+ = 2 x ;
0 x = x = ;
- = 0;
: = 1;
0 = 1;
1 = 1.
Для нового числа действует правило: часть всегда меньше целого: < + 1
Удивительно, но при подобном подходе к измерению бесконечных величин не удаётся найти противоречий. По крайней мере, вот уже несколько лет новое число благополучно сосуществует с традиционной бесконечностью ∞. Более того, с помощью «гросс-единицы» можно измерять и другие, прежде бесконечные величины. Например, количество чётных чисел будем обозначать как /2. Тогда количество всех нечётных чисел составит - /2 = /2
Впрочем, с чего это мы решили, что количество чётных и нечётных чисел одинаково? Если хотите, можете считать, что чётных чисел на одно больше. Тогда, обозначив X количество нечётных чисел, получаем, что X+1 — количество чётных чисел, а их общее количество как раз «гросс-единица»:
X+(X+1)=
Решая это несложное уравнение привычными методами, получаем, что ( - 1) : 2 — количество нечётных чисел, а ( + 1): 2 — чётных.
И опять не удаётся найти (по крайней мере, вот уже несколько лет) никакого противоречия при подобном подходе. Если и впредь не удастся доказать, что количество чётных чисел совпадает с количеством нечётных чисел, придётся подобное утверждение принимать как аксиому.
«Гросс-единица» позволяет навести порядок в бесконечных величинах, для измерения которых прежде использовали понятие «мощности множества». Скорее всего, бюджет государства, способного выстроить «Гранд-отель Гильберта», тоже бесконечен. Как удобно было бы управляться с ним, даже если бы он был минимально возможным — «счётным» бюджетом. Выделяй 90% средств на социальные нужды, всё равно на другие бюджетные статьи останется «счётное» количество денег. С помощью «гросс-единицы» можно вести «бухгалтерский учёт» даже при бесконечном бюджете, размер которого иному туземцу покажется «аибааги».
Пользоваться «гросс-единицей» уже научили компьютер: создана первая программа-калькулятор, которая выполняет арифметические действия как с конечными числами, так и с «гросс-единицей». Использование открывает возможности оперировать на компьютере не только с бесконечно большими, но и с бесконечно малыми величинами.
Работа с «гросс-единицей» не сильно отличается от обычных алгебраических преобразований. Например, легко упростить выражение:
( - 1) x ( + 1) = 2 - 1.
По смыслу это значит примерно следующее: «гросс-единица» сопоставима с количеством натуральных чисел, а 2-1 — это почти «гросс-единица» в квадрате. Ну если быть совсем точным, то на единицу поменьше. Это значительно больше, чем просто .
Точно так же можно измерять и малые величины, например 1/1/.
Подобный подход позволяет упростить расчёты в теории пределов. Легко посчитать, к чему стремится выражение :
при x, стремящемся к ∞. Достаточно вместо x подставить «гросс-единицу» и выполнить с ней обычные алгебраические преобразования:
= 1 + ( - 1) / ( + 1) = 2-2/( + 1).
Сразу видно, что результат незначительно отличается от 2.
Любопытные результаты можно получить, если предложить компьютеру использовать в вычислениях «гросс-единицу». Например, выяснить, чему равно
при x, близких к 0. Вычисляя значения sin (1/1/), компьютер воспользуется формулой Тейлора:
sin(1/1/)=1/1/ – 1/(6 3)+…, а значит,
Для человека результат незначительно отличается от 1, а компьютер, который научили пользоваться «гросс-единицей», сможет выделить существенную часть и бесконечно малый «остаток».
Пока трудно сказать, насколько широко будет использоваться «гросс-единица». Можно только утверждать, что новое понятие позволяет по-другому взглянуть на бесконечность, а заодно и научить компьютер обращаться с ней.
Источник: "Наука и жизнь"
Владимир ХОРТ кандидат физико-математических наук
На главную страницу
Темы дня:
• Куда укатил Фаэтон? Астрономы приблизились к отгадке тайны исчезнувшей планеты
• Астроном-любитель поразил ученых: небо лучше видно из сарая
• Мировая утопия
• "Хаббл" сфотографировал "безголовую" комету
• Испанские ученые нашли простой способ сохранения ясного ума
• Итальянский физик выяснил, куда "течет" время
• Город без имени: Теотиуакан остается главной загадкой для историков Древней Америки
begun Дать объявление
Новости на GZT.RU:
Все главные новости дня, обзор происшествий, мнения экспертов.
www.gzt.ru
Все объявления
Считается, что на ранних ступенях развития человечество считать не умело. Скорее всего, люди различали один, два, возможно даже три объекта, но большие количества они объединяли понятием «много». В наши дни на берегах Амазонки живёт племя пираха, которое, по мнению исследователя из университета Колумбия (США) Питера Гордона, ухитряется обходиться системой счисления, в которую входят один — «ой» (hói), два — «ои» (hoí) и много — «аибааги» (aibaagi). В этой нехитрой математике, если к одному прибавить один, получится «ои» — два. А вот если к двум прибавить один или два, получится одинаковый результат: «аибааги» — много.
Несмотря на отсталость такой «первобытной» математики, цивилизованным людям тоже приходится иметь дело с эквивалентом «аибааги». В какой-то степени туземное «много» сродни нашей бесконечности. Как вы думаете, сильно ли отличаются две величины: ∞ и ∞+1? C точки зрения обычного человека, первая величина на единицу меньше второй. Но для математиков эти две величины одинаковы. Представьте себе, рассуждают они, гостиницу с бесконечным количеством номеров, где в каждом номере живёт постоялец (для такого отеля придумали даже термин «Гранд-отель Гильберта»). Как найти место для ещё одного гостя? Очень просто, нужно поселить его в первый номер, а проживающего там клиента попросить переехать во второй номер, второго — в третий и так далее. В гостинице новых номеров не прибавилось, но место для приезжего нашлось, а значит, ∞ = ∞+1.
Всё же не все бесконечные множества оказались одинаковыми, и для их измерения ввели понятие мощности. Скажем, минимально возможным из всех бесконечных множеств, «счётным», принято считать мощность множества натуральных чисел (положительных и целых). А вот множество действительных чисел (рациональных, которые можно выразить в виде правильной дроби, и иррациональных, которые в таком виде не выражаются), хотя и бесконечное, но уже больше «счётного», и его мощность обозначают как «континуум». Таким способом математики измеряют бесконечные множества почти полтора века, хотя точность подобной методики напоминает в некоторой мере математику туземцев пираха.
На практике люди бесконечностью считают то, что трудно поддаётся счёту, — помните, у Ломоносова: «Открылась бездна звезд полна, звездам числа нет, бездне — дна». Астрономы давно подсчитали число видимых невооружённым глазом звёзд и даже занесли их в справочники, но для обывателя звёзд на небе по-прежнему «аибааги» — много. Если же вдруг в небе появится новая звезда, их число увеличится на одну. Но всё равно их останется «аибааги».
Доктор физико-математических наук Ярослав Сергеев, профессор Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, предложил ввести для измерения бесконечных множеств другую меру. Он обозначил количество всех натуральных чисел 1, 2, 3 и т.д. специальным термином — «гросс-единицей» (от английского gross one — крупная единица) и ввёл для него специальный символ — . Отличается «гросс-единица» от такой меры, как мощность, тем, что позволяет точнее различать бесконечные множества. Мощность множества натуральных чисел (1, 2, 3 и т.д.) и натуральных чисел больше единицы (2, 3, 4 и т.д.) одинаковая — счётная. А с позиций «гросс-единицы» второе множество измеряется величиной – 1. И оно содержит на единицу меньше элементов, чем первое.
С «гросс-единицей» можно выполнять все арифметические действия: складывать, вычитать, умножать и делить на целые числа, для неё действуют привычные арифметические правила:
+ a = a + ;
+ = 2 x ;
0 x = x = ;
- = 0;
: = 1;
0 = 1;
1 = 1.
Для нового числа действует правило: часть всегда меньше целого: < + 1
Удивительно, но при подобном подходе к измерению бесконечных величин не удаётся найти противоречий. По крайней мере, вот уже несколько лет новое число благополучно сосуществует с традиционной бесконечностью ∞. Более того, с помощью «гросс-единицы» можно измерять и другие, прежде бесконечные величины. Например, количество чётных чисел будем обозначать как /2. Тогда количество всех нечётных чисел составит - /2 = /2
Впрочем, с чего это мы решили, что количество чётных и нечётных чисел одинаково? Если хотите, можете считать, что чётных чисел на одно больше. Тогда, обозначив X количество нечётных чисел, получаем, что X+1 — количество чётных чисел, а их общее количество как раз «гросс-единица»:
X+(X+1)=
Решая это несложное уравнение привычными методами, получаем, что ( - 1) : 2 — количество нечётных чисел, а ( + 1): 2 — чётных.
И опять не удаётся найти (по крайней мере, вот уже несколько лет) никакого противоречия при подобном подходе. Если и впредь не удастся доказать, что количество чётных чисел совпадает с количеством нечётных чисел, придётся подобное утверждение принимать как аксиому.
«Гросс-единица» позволяет навести порядок в бесконечных величинах, для измерения которых прежде использовали понятие «мощности множества». Скорее всего, бюджет государства, способного выстроить «Гранд-отель Гильберта», тоже бесконечен. Как удобно было бы управляться с ним, даже если бы он был минимально возможным — «счётным» бюджетом. Выделяй 90% средств на социальные нужды, всё равно на другие бюджетные статьи останется «счётное» количество денег. С помощью «гросс-единицы» можно вести «бухгалтерский учёт» даже при бесконечном бюджете, размер которого иному туземцу покажется «аибааги».
Пользоваться «гросс-единицей» уже научили компьютер: создана первая программа-калькулятор, которая выполняет арифметические действия как с конечными числами, так и с «гросс-единицей». Использование открывает возможности оперировать на компьютере не только с бесконечно большими, но и с бесконечно малыми величинами.
Работа с «гросс-единицей» не сильно отличается от обычных алгебраических преобразований. Например, легко упростить выражение:
( - 1) x ( + 1) = 2 - 1.
По смыслу это значит примерно следующее: «гросс-единица» сопоставима с количеством натуральных чисел, а 2-1 — это почти «гросс-единица» в квадрате. Ну если быть совсем точным, то на единицу поменьше. Это значительно больше, чем просто .
Точно так же можно измерять и малые величины, например 1/1/.
Подобный подход позволяет упростить расчёты в теории пределов. Легко посчитать, к чему стремится выражение :
при x, стремящемся к ∞. Достаточно вместо x подставить «гросс-единицу» и выполнить с ней обычные алгебраические преобразования:
= 1 + ( - 1) / ( + 1) = 2-2/( + 1).
Сразу видно, что результат незначительно отличается от 2.
Любопытные результаты можно получить, если предложить компьютеру использовать в вычислениях «гросс-единицу». Например, выяснить, чему равно
при x, близких к 0. Вычисляя значения sin (1/1/), компьютер воспользуется формулой Тейлора:
sin(1/1/)=1/1/ – 1/(6 3)+…, а значит,
Для человека результат незначительно отличается от 1, а компьютер, который научили пользоваться «гросс-единицей», сможет выделить существенную часть и бесконечно малый «остаток».
Пока трудно сказать, насколько широко будет использоваться «гросс-единица». Можно только утверждать, что новое понятие позволяет по-другому взглянуть на бесконечность, а заодно и научить компьютер обращаться с ней.
Источник: "Наука и жизнь"
пятница, 7 мая 2010 г.
Stephen Hawking perceives the Universe like a chimp
Gianluca D'AgostinoApril 30, 2010"Extraterrestrials are almost certain to exist and humanity should be doing all it that can to avoid any contact"
Such a statement reveals that behind a big brain there's sometimes a poor little soul. I respect Stephen Hawking's achievements and his scienific goals are certainly impressive but life in the Universe has very little to do with physics and it's actually more related to antropology and evolution. And when I say evolution I mean spiritual evolution. It's simply unbelievable that a man who based his own career on logics and rationalism elaborates a thesis that is completely illogic and irrational.
If "aliens" are much more advanced than us it's simply impossible that they still preserve a selfish instinct.
Only 2000 years after the venue of Jesus Christ, human race on this planet is still struggling for land boundaries, killing each other for natural resources and for any other reason both in the third and in the western world. We destroy forests by logging and in Indonesia they are turning a complex ecosystem into agriculture for palm oil plantations.Why?
Why humans despite they´re well aware of doing something really bad to their race, keep destroying each other and their own planet in which they live?
Because despite what Stephen Hawking and all the scientists in this planet believe, technological evolution IT'S NOT real evolution.
The REAL evolution is only of one kind: it's the Spiritual Evolution.
"Extraterrestrials",(even this name is inappropriate) are certainly more evolved than us and certainly not only under the technological point of view. They are much more spiritually evolved than us. That's for sure. What Stephen Hawking did with his statement was the most common mistake a human being can make: self-projection.
Jacques Lacan, a famous French Psychiatrist of the 50's explained this aspect of human mind very well in his works. In my modest opinion this is one of the most peculiar aspect of human mind, let's say the one that is still pulling ourselves towards the animal instinct rather than our spiritual side.
Projecting ourselves, our image, our values (!!!), our experience to portrait something that is outside of ourselves, it's the most Naïve mistake a human can make. It's what separates ourselves from the real evolution. However it seems very strange to me that Mr.Hawking a world famous scientist never heard anything about extraterrestrials. However the first statement he makes on this subject it's a mere assumption without any research in the background.
Is it possible he never heard of Dr.Steven Greer and the Disclosure Project?Is is possible he never heard of Dr. Dan Burisch and project Acquarius?
Back in 2001 Dr. Steven Greer who represents a panel called "The disclosure Project"that represents more than 500 people who are former NASA employees, scientists,military personnel and ex intelligence officers, they gathered at the National Pres Building in Washington DC and they made a unique statement: being ready to declare under oath that what they testify it's the truth.
Among them there are people who worked in rescue teams specialized in retrieving crashed spaceships, people who witnessed flying discs deactivating nuclear missiles.These stories were actually broadcast even in mainstream media, mostly at the Larry King live, (but never on Discovery Channel and on the National Geographic Channel).
Usually the mainstream media, portrait extraterrestrials as little green men but there's no major mistake than this. Most extraterrestrials are actually human, just like us, the human race is one of the most ancient in the entire universe and one of the most diffused.
Is it possible Mr. Hawking doesn't know anything about all this? I am not surprised of Mr.Hawking's statement though. We are arrived at one point that we cannot keep pretending we are alone in the Universe. Mostly because humanity is becoming more aware and technologically advanced to take a picture of anything in the sky: everyone has a camera, even in his/her cell phone. How can you control such a mass of eyes so focused on taking pictures all over the world? See foreinstance what happened to Jose Escamilla while filming the sky in search of UFOs, he found something that "changed forever the way we accept reality" by discovering the RODS. Rods are a strange phenomenon, they are living creature that fly in the sky at such an impressive speed that regular cameras cannot frame them.
In general, the worst attitude ever regarding ourselves, earthlings, it'sour arrogance in affirming we control reality and that we achieved a high level of scientific knowledge. False.
Because we reached the moon with an engine that will take light years to reach the nearest star? We should step backward regarding what we know.Rationalism and logics are very very limited conception of knowledge.Because they are the fundamentals upon which we based our scientific achievement it does not mean they are an undefeatable mean of knowledge. Certainly we are aware they re not enough.
The self-projection Mr.Hawking made with is statement is really mean and poor.
The assumption that extraterrestrials want to exploit our resources is simply stupid. First of all if extraterrestrials wanted to exploit our resources they would had already done it long time ago. There's no need for them to exploit our resources because we are alredy doing it here pretty well in this field.
Mr. Hawking statement can be defined as stupid, because was made by a man who adopted the most basic instinct of human being: the animal instinct.
Alicia P.Melis, a researcher from Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, in Germany went to Ngamba Island in Uganda to study chimpanzee behavior. In the wild chimps are not in an evolution process because of their selfish attitude, a sort of natural instinct that push them to "exploit" their fellows to achieve food and not to share it. The experiment consisted of two chimps in a cage and food put in front of them outside of the cage. A rope passes along a wood stick where the food is. In order to get the food the chimp needs the help of his fellow. He calls his fellow and they cooperate to get the food. That´s intelligence. However when they get it if this is not enough for both of them, only the alpha fellow between the two get to eat. The second time the food is put on the stick the second fellow do not cooperate because he knows he won´t get any reward. This is where evolution arrests for chimpanzees.
That's exactly the same attitude of Dr.Stephen Hawking: the fear that others from somewhere else, would steal our resources drives him to express and project his fear to the unknown.
"I imagine they as having used up all the resources from their home planet. they will look to conquer and colonise whatever planets they can reach and raid Earth for its resources"
This is our picture Mr. Hawking, you made a perfect portrait of planet earth and its inhabitants.
The conclusion is just one: we are missing evolution because of our selfish attitude that keeps us away from it. Make no mistake: it's spiritual evolution involved here. Spiritual evolution start by getting rid of our selfish attitude and entering the awareness that we are all part of a unique system: the universe.
Until everyone here on earth will not understand his/her own role in our universe we won't be able to connect to our world in harmony and we won't achieve any evolution, basically we are still chimpanzees.
Danny Wallace made a documentary for BBC called "chimps are people too", suggesting the idea that because we share 99% of our dna why we should not consider them as people too.
Indeed the title made by Mr. Wallace was simply in the wrong way. It should have been: Humans are chimps too.Why?
Because of our selfish attitude and because Mr. Hawking projects this attitude towards an entity he does not know. Pure speculation.That's an aggravating circumstance because it comes from a world famous scientist who, because of this, still demonstrates to keep the instinct of a great ape.
Then we can speculate if his statement was a genuine one or it was whispered by someone else, but that's a sport I do not practice.I prefere to keep myself tight to the facts, that's exactly what Mr Hawking did not.
Indeed he spaced out projecting his selfish attitude to the unknown, demonstrating a very poor spiritual side. We are part of a universe and those who we know as extraterrestrials are spiritually much more evolved than us. Some might say: what about those who claim to have been abducted by extraterrestrials and as a result of these encounters they got implants? Does it not demonstrate ETs are bad people? Ok what about those veterinarians who take wild animals and implant them with microchips to track them down in order to keep in touch with their movements and keep them in good health?
Unfortunately until we won't be able to accept we are part of a greater system called Universe, until we won´t understand from inside and not because of a law that prevent us to commit killings, that life is a holy gift and because of this we would stop killing ourselves and destroy our planet, we won't be able neither to see an "extraterrestrial"
Mr. Hawking can indeed sleep very well because he won't be able to meet with any extraterrestrial until he would have abandoned his basic primate instinct of a selfish great ape.
Extraterrestrial are evolved beings who do not meet up with killers and selfish people. It's like if Al Gore would decide to have a meeting with a Cobra!!! Unfortunately even if the Universe is really full of life, we are not ready Mr. Hawking, we are not ready to meet up with them and exchanging information or technology because we are considered wild dangerous primates and we are in a sort of quarantine. And we won't get out of it until we stop thinking in a selfish way like wild animals and start to decide to open ourselves to the harmony of the Universe.
E PLURIBUS UNUM Print Email
Your Name
Recipient's Name
Recipient's Email
Gianluca D'Agostino
Gianluca D'Agostino is a journalist who worked for major news organizations like CNN and Associated Press. He holds a Ph.D in theory of Information and Communication.
His research focus on the relationship between narratives and marketing in film and television. He was a researcher at Stanford and Visiting Scholar at the University of California Berkeley.
Author's Profile
Author's Other Articles
Author's RSS Feed
Shop | Send Us Info | Subscribe | Advertise | Privacy Policy | Feedback | Help
The American Chronicle, California Chronicle, Los Angeles Chronicle, World Sentinel, and affiliates are online magazines for national, international, state, and local news. We also provide opinion and feature articles. We have over 5,000 contributors, over 100,000 articles, and over 11 million visitors annually.
This website and its affiliates have no responsibility for the views, opinions and information communicated here. The contributor(s) and news providers are fully responsible for their content. In addition, the views and opinions expressed here are not necessarily those of the American Chronicle or its affiliates. All services and information provided on this website are provided as general information only. Any medical advice, home remedies and all other medical information on this website should not be treated as a substitute for the medical advice of your own doctor. We are not responsible for any diagnosis of treatment made by anyone based on any of the content of this website. Always consult your own doctor if you are in any way concerned about your health.
Copyright 2010 Ultio, LLC. Powered by Boxkite Media.
Gianluca D'AgostinoApril 30, 2010"Extraterrestrials are almost certain to exist and humanity should be doing all it that can to avoid any contact"
Such a statement reveals that behind a big brain there's sometimes a poor little soul. I respect Stephen Hawking's achievements and his scienific goals are certainly impressive but life in the Universe has very little to do with physics and it's actually more related to antropology and evolution. And when I say evolution I mean spiritual evolution. It's simply unbelievable that a man who based his own career on logics and rationalism elaborates a thesis that is completely illogic and irrational.
If "aliens" are much more advanced than us it's simply impossible that they still preserve a selfish instinct.
Only 2000 years after the venue of Jesus Christ, human race on this planet is still struggling for land boundaries, killing each other for natural resources and for any other reason both in the third and in the western world. We destroy forests by logging and in Indonesia they are turning a complex ecosystem into agriculture for palm oil plantations.Why?
Why humans despite they´re well aware of doing something really bad to their race, keep destroying each other and their own planet in which they live?
Because despite what Stephen Hawking and all the scientists in this planet believe, technological evolution IT'S NOT real evolution.
The REAL evolution is only of one kind: it's the Spiritual Evolution.
"Extraterrestrials",(even this name is inappropriate) are certainly more evolved than us and certainly not only under the technological point of view. They are much more spiritually evolved than us. That's for sure. What Stephen Hawking did with his statement was the most common mistake a human being can make: self-projection.
Jacques Lacan, a famous French Psychiatrist of the 50's explained this aspect of human mind very well in his works. In my modest opinion this is one of the most peculiar aspect of human mind, let's say the one that is still pulling ourselves towards the animal instinct rather than our spiritual side.
Projecting ourselves, our image, our values (!!!), our experience to portrait something that is outside of ourselves, it's the most Naïve mistake a human can make. It's what separates ourselves from the real evolution. However it seems very strange to me that Mr.Hawking a world famous scientist never heard anything about extraterrestrials. However the first statement he makes on this subject it's a mere assumption without any research in the background.
Is it possible he never heard of Dr.Steven Greer and the Disclosure Project?Is is possible he never heard of Dr. Dan Burisch and project Acquarius?
Back in 2001 Dr. Steven Greer who represents a panel called "The disclosure Project"that represents more than 500 people who are former NASA employees, scientists,military personnel and ex intelligence officers, they gathered at the National Pres Building in Washington DC and they made a unique statement: being ready to declare under oath that what they testify it's the truth.
Among them there are people who worked in rescue teams specialized in retrieving crashed spaceships, people who witnessed flying discs deactivating nuclear missiles.These stories were actually broadcast even in mainstream media, mostly at the Larry King live, (but never on Discovery Channel and on the National Geographic Channel).
Usually the mainstream media, portrait extraterrestrials as little green men but there's no major mistake than this. Most extraterrestrials are actually human, just like us, the human race is one of the most ancient in the entire universe and one of the most diffused.
Is it possible Mr. Hawking doesn't know anything about all this? I am not surprised of Mr.Hawking's statement though. We are arrived at one point that we cannot keep pretending we are alone in the Universe. Mostly because humanity is becoming more aware and technologically advanced to take a picture of anything in the sky: everyone has a camera, even in his/her cell phone. How can you control such a mass of eyes so focused on taking pictures all over the world? See foreinstance what happened to Jose Escamilla while filming the sky in search of UFOs, he found something that "changed forever the way we accept reality" by discovering the RODS. Rods are a strange phenomenon, they are living creature that fly in the sky at such an impressive speed that regular cameras cannot frame them.
In general, the worst attitude ever regarding ourselves, earthlings, it'sour arrogance in affirming we control reality and that we achieved a high level of scientific knowledge. False.
Because we reached the moon with an engine that will take light years to reach the nearest star? We should step backward regarding what we know.Rationalism and logics are very very limited conception of knowledge.Because they are the fundamentals upon which we based our scientific achievement it does not mean they are an undefeatable mean of knowledge. Certainly we are aware they re not enough.
The self-projection Mr.Hawking made with is statement is really mean and poor.
The assumption that extraterrestrials want to exploit our resources is simply stupid. First of all if extraterrestrials wanted to exploit our resources they would had already done it long time ago. There's no need for them to exploit our resources because we are alredy doing it here pretty well in this field.
Mr. Hawking statement can be defined as stupid, because was made by a man who adopted the most basic instinct of human being: the animal instinct.
Alicia P.Melis, a researcher from Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, in Germany went to Ngamba Island in Uganda to study chimpanzee behavior. In the wild chimps are not in an evolution process because of their selfish attitude, a sort of natural instinct that push them to "exploit" their fellows to achieve food and not to share it. The experiment consisted of two chimps in a cage and food put in front of them outside of the cage. A rope passes along a wood stick where the food is. In order to get the food the chimp needs the help of his fellow. He calls his fellow and they cooperate to get the food. That´s intelligence. However when they get it if this is not enough for both of them, only the alpha fellow between the two get to eat. The second time the food is put on the stick the second fellow do not cooperate because he knows he won´t get any reward. This is where evolution arrests for chimpanzees.
That's exactly the same attitude of Dr.Stephen Hawking: the fear that others from somewhere else, would steal our resources drives him to express and project his fear to the unknown.
"I imagine they as having used up all the resources from their home planet. they will look to conquer and colonise whatever planets they can reach and raid Earth for its resources"
This is our picture Mr. Hawking, you made a perfect portrait of planet earth and its inhabitants.
The conclusion is just one: we are missing evolution because of our selfish attitude that keeps us away from it. Make no mistake: it's spiritual evolution involved here. Spiritual evolution start by getting rid of our selfish attitude and entering the awareness that we are all part of a unique system: the universe.
Until everyone here on earth will not understand his/her own role in our universe we won't be able to connect to our world in harmony and we won't achieve any evolution, basically we are still chimpanzees.
Danny Wallace made a documentary for BBC called "chimps are people too", suggesting the idea that because we share 99% of our dna why we should not consider them as people too.
Indeed the title made by Mr. Wallace was simply in the wrong way. It should have been: Humans are chimps too.Why?
Because of our selfish attitude and because Mr. Hawking projects this attitude towards an entity he does not know. Pure speculation.That's an aggravating circumstance because it comes from a world famous scientist who, because of this, still demonstrates to keep the instinct of a great ape.
Then we can speculate if his statement was a genuine one or it was whispered by someone else, but that's a sport I do not practice.I prefere to keep myself tight to the facts, that's exactly what Mr Hawking did not.
Indeed he spaced out projecting his selfish attitude to the unknown, demonstrating a very poor spiritual side. We are part of a universe and those who we know as extraterrestrials are spiritually much more evolved than us. Some might say: what about those who claim to have been abducted by extraterrestrials and as a result of these encounters they got implants? Does it not demonstrate ETs are bad people? Ok what about those veterinarians who take wild animals and implant them with microchips to track them down in order to keep in touch with their movements and keep them in good health?
Unfortunately until we won't be able to accept we are part of a greater system called Universe, until we won´t understand from inside and not because of a law that prevent us to commit killings, that life is a holy gift and because of this we would stop killing ourselves and destroy our planet, we won't be able neither to see an "extraterrestrial"
Mr. Hawking can indeed sleep very well because he won't be able to meet with any extraterrestrial until he would have abandoned his basic primate instinct of a selfish great ape.
Extraterrestrial are evolved beings who do not meet up with killers and selfish people. It's like if Al Gore would decide to have a meeting with a Cobra!!! Unfortunately even if the Universe is really full of life, we are not ready Mr. Hawking, we are not ready to meet up with them and exchanging information or technology because we are considered wild dangerous primates and we are in a sort of quarantine. And we won't get out of it until we stop thinking in a selfish way like wild animals and start to decide to open ourselves to the harmony of the Universe.
E PLURIBUS UNUM Print Email
Your Name
Recipient's Name
Recipient's Email
Gianluca D'Agostino
Gianluca D'Agostino is a journalist who worked for major news organizations like CNN and Associated Press. He holds a Ph.D in theory of Information and Communication.
His research focus on the relationship between narratives and marketing in film and television. He was a researcher at Stanford and Visiting Scholar at the University of California Berkeley.
Author's Profile
Author's Other Articles
Author's RSS Feed
Shop | Send Us Info | Subscribe | Advertise | Privacy Policy | Feedback | Help
The American Chronicle, California Chronicle, Los Angeles Chronicle, World Sentinel, and affiliates are online magazines for national, international, state, and local news. We also provide opinion and feature articles. We have over 5,000 contributors, over 100,000 articles, and over 11 million visitors annually.
This website and its affiliates have no responsibility for the views, opinions and information communicated here. The contributor(s) and news providers are fully responsible for their content. In addition, the views and opinions expressed here are not necessarily those of the American Chronicle or its affiliates. All services and information provided on this website are provided as general information only. Any medical advice, home remedies and all other medical information on this website should not be treated as a substitute for the medical advice of your own doctor. We are not responsible for any diagnosis of treatment made by anyone based on any of the content of this website. Always consult your own doctor if you are in any way concerned about your health.
Copyright 2010 Ultio, LLC. Powered by Boxkite Media.
пятница, 16 апреля 2010 г.
ПУТЕШЕСТВОВАТЬ ПО НАШЕЙ ГАЛАКТИКЕ ВОЗМОЖНО В СЕТИ
Александра ПОНОМАРЕВА
Темы дня:
• Ученые: вишневый сок обладает чудодейственной силой
• Реально ли многомирие?
• Техногенный сейсмос: почему возникает неожиданная активность земных недр
• Что значило в начале 1961 года быть космонавтом N 1?
• Солнце выходит из необычно долгой "спячки"
• Уникальные фотографии нашей планеты, сделанные с борта МКС
• Чтобы научно смоделировать зарождение жизни, нужно быть Богом: мнение ученого
begun Дать объявление
Последние события
Актуальные новости. Описание происшествий. Мнения экспертов на BFM. RU
bfm.ru
Все объявления
Попутешествовать по нашей галактике можно не отходя от собственного компьютера. Для начала посмотрим на то, как выглядит Земля из космоса. Сделать это можно с помощью известного приложения Google "Планета Земля". Как обещают создатели, кроме уже привычного просмотра карт местности, можно будет опуститься на дно океана и слетать в космос. Загружаем программу Google Планета Земля - и вуаля: на экране появляется наша планета (вид из космоса), с помощью мышки ее можно вертеть как угодно. Увеличиваем масштаб и можем видеть, как перемещаются атмосферные фронты. Если хочется взглянуть на фотографии, то на сайте earthobservatory.nasa.gov Nasa вот уже на протяжении 11 лет выгладывает портрет Земли с орбиты в оригинальном разрешении. Вчера, например, в объектив попало озеро Фром в Южной Австралии. Полюбовавшись на родную планету, отправляемся искать жизнь на Марсе. На сайте hirise.lpl.arizona.edu астрономы-энтузиасты выкладывают фотографии Красной планеты. Иногда даже попадаются видеоролики, презентации и 3D-стереопары. Свои собственные фотографии также можно выложить с помощью программы HiWish (uahirise.org/hiwish). На фотографии, сделанные зондами Nasa, можно посмотреть на marsprogram.jpl.nasa.gov. Дальше летим к Млечному Пути. На gigagalaxyzoom.org выложена удивительно четкая панорама. Самое разное документальное видео из космоса доступно на spacevideo.ru.
Напоследок самое интересное. Космос глазами тех, кто там был. Астронавты - люди продвинутые и ведут блоги прямо с международной космической станции. Например, Соити Ногути (тот самый, что приготовил суши на борту МКС) завел Twitter. На twitpic.com/photos/Astro_Soichi он выкладывает фотографии МКС и виды Земли из космоса. Побережье Испании, Вьетнам, Гаити, Голубая лагуна в Красном море, Гайд-парк и многое другое уже засветились в блоге Соити. А вот его коллега Тимоти Кример, также находящийся на борту, любит пообщаться с читателями своего Twitter twitter.com/@Astro_Tj. Блог нашего соотечественника Максима Сураева roscosmos.ru/main.php?id=181 журнал Whired признал "самым интересным и смешным".
"На этом "Прогрессе" Ромке прислали автожурналы, письма от родных и близких, конфеты, шоколад и всякие сладости. Вообще передачи с Земли от родных чем-то напоминают передачи в больницу", - рассказывает улыбчивый Максим. Еще он выкладывает любительские фотки с борта МКС. Такими космонавтов мы еще не видели.
Контекстная рекламаБегун
Лучшие туры в Египет
Отдых в Египте! Спецпредложения и горящие путевки.Оцените этот текст
1
2
3
4
5
Александра ПОНОМАРЕВА
Темы дня:
• Ученые: вишневый сок обладает чудодейственной силой
• Реально ли многомирие?
• Техногенный сейсмос: почему возникает неожиданная активность земных недр
• Что значило в начале 1961 года быть космонавтом N 1?
• Солнце выходит из необычно долгой "спячки"
• Уникальные фотографии нашей планеты, сделанные с борта МКС
• Чтобы научно смоделировать зарождение жизни, нужно быть Богом: мнение ученого
begun Дать объявление
Последние события
Актуальные новости. Описание происшествий. Мнения экспертов на BFM. RU
bfm.ru
Все объявления
Попутешествовать по нашей галактике можно не отходя от собственного компьютера. Для начала посмотрим на то, как выглядит Земля из космоса. Сделать это можно с помощью известного приложения Google "Планета Земля". Как обещают создатели, кроме уже привычного просмотра карт местности, можно будет опуститься на дно океана и слетать в космос. Загружаем программу Google Планета Земля - и вуаля: на экране появляется наша планета (вид из космоса), с помощью мышки ее можно вертеть как угодно. Увеличиваем масштаб и можем видеть, как перемещаются атмосферные фронты. Если хочется взглянуть на фотографии, то на сайте earthobservatory.nasa.gov Nasa вот уже на протяжении 11 лет выгладывает портрет Земли с орбиты в оригинальном разрешении. Вчера, например, в объектив попало озеро Фром в Южной Австралии. Полюбовавшись на родную планету, отправляемся искать жизнь на Марсе. На сайте hirise.lpl.arizona.edu астрономы-энтузиасты выкладывают фотографии Красной планеты. Иногда даже попадаются видеоролики, презентации и 3D-стереопары. Свои собственные фотографии также можно выложить с помощью программы HiWish (uahirise.org/hiwish). На фотографии, сделанные зондами Nasa, можно посмотреть на marsprogram.jpl.nasa.gov. Дальше летим к Млечному Пути. На gigagalaxyzoom.org выложена удивительно четкая панорама. Самое разное документальное видео из космоса доступно на spacevideo.ru.
Напоследок самое интересное. Космос глазами тех, кто там был. Астронавты - люди продвинутые и ведут блоги прямо с международной космической станции. Например, Соити Ногути (тот самый, что приготовил суши на борту МКС) завел Twitter. На twitpic.com/photos/Astro_Soichi он выкладывает фотографии МКС и виды Земли из космоса. Побережье Испании, Вьетнам, Гаити, Голубая лагуна в Красном море, Гайд-парк и многое другое уже засветились в блоге Соити. А вот его коллега Тимоти Кример, также находящийся на борту, любит пообщаться с читателями своего Twitter twitter.com/@Astro_Tj. Блог нашего соотечественника Максима Сураева roscosmos.ru/main.php?id=181 журнал Whired признал "самым интересным и смешным".
"На этом "Прогрессе" Ромке прислали автожурналы, письма от родных и близких, конфеты, шоколад и всякие сладости. Вообще передачи с Земли от родных чем-то напоминают передачи в больницу", - рассказывает улыбчивый Максим. Еще он выкладывает любительские фотки с борта МКС. Такими космонавтов мы еще не видели.
Контекстная рекламаБегун
Лучшие туры в Египет
Отдых в Египте! Спецпредложения и горящие путевки.Оцените этот текст
1
2
3
4
5
суббота, 10 апреля 2010 г.
РЕАЛЬНО ЛИ МНОГОМИРИЕ?
Юрий ЛЕБЕДЕВ кандидат технических наук
Темы дня:
• Итальянские ученые отсрочили дату конца света
• Чтобы научно смоделировать зарождение жизни, нужно быть Богом: мнение ученого
• Сенсационная гипотеза немецких ученых: человеческие действия запрограммированы
• Разумные люди появились в Сибири раньше, чем в Африке
• Ученые нашли способ "оживить" обсерваторию "Коронас-Фотон"
• Ученые получили новые значения элементарных частиц
• Найден виновник неоднократных массовых вымираний живых существ
begun Дать объявление
Диссертация за 500 рублей
Доставка из РГБ в формате PDF, скидки, различные варианты оплаты.
www.dissercat.com
Все объявления
Параллельные, пересекающиеся, ветвящиеся и вновь сходящиеся вместе миры. Что это — выдумка писателей-фантастов или реальность, ещё не осознанная? Тема многомирия, развиваемая философами с античных времён, в середине XX века стала предметом обсуждения физиков. На основе принципа взаимодействия наблюдателя с квантовой реальностью появилась новая интерпретация квантовой механики, получившая название «оксфордской». Её автор, молодой физик Хью Эверетт, встречался с Нильсом Бором, основателем общепринятой на тот момент «копенгагенской» интерпретации квантовой механики. Но общего языка они не нашли. Их миры разошлись…
Идея о множественности миров зародилась на огромных пространствах от гор и равнин Эллады до Тибета и долины Ганга в Индии около 2500 лет назад. Рассуждения о многомирии можно найти в поучениях Будды, в беседах Левкиппа и Демокрита. Известный философ и историк науки Виктор Павлович Визгин проследил эволюцию этой идеи у античных философов — Аврелия Августина, Николая Кузанского, Джордано Бруно, Бернара Ле Бовье де Фонтенеля. В конце XIX — начале ХХ века в этом ряду появляются и отечественные мыслители — Николай Фёдоров с его «Философией общего дела», Даниил Андреев с «Розой мира», Велимир Хлебников в «Досках судьбы» и Константин Циолковский, чьи идеи ещё очень мало изучены.
ХХ век в науке — это, по общему признанию, «век физики». И физика не могла обойти молчанием фундаментальный мировоззренческий вопрос: живём мы в единственной Вселенной или существует множество вселенных — миров, подобных нашему либо отличных от него?
В 1957 году среди многочисленных философских разновидностей идеи многомирия появилась первая строго физическая. В журнале «Reviews of Modern Physics» (1957, v. 29, №3, p.454 — 462) опубликована статья Хью Эверетта III «”Relative State” Formulation of Quantum Mechanics» («Формулировка квантовой механики через “соотнесённые состояния”»), и возникло новое направление в науке: эвереттика, учение о физичности многомирия. В русском языке термин образовался от имени автора главной физической идеи; на Западе чаще говорят о «многомировой интерпретации» квантовой механики.
Почему сегодня эти идеи обсуждают не только физики и почему в адрес Эверетта звучит весь спектр оценок и эмоций — от «гениальный физик» до «абстрактный фантазёр»?
Эверетт предположил, что Вселенная Коперника — только одна из вселенных, а основа мироздания — физическое многомирие.
Чарльз Мизнер, Хейл Троттер, Нильс Бор, Хью Эверетт и Дэвид Харрисон. Встреча в Принстонском университете, 1954 год
С точки зрения наиболее общей космологической теории хаотической инфляции, развиваемой многими известными физиками, мироздание представляется мультиверсом, «древом ветвей», в каждой из которых свои «правила игры» — физические законы. И в каждой ветви мультиверса свои «игроки» — элементы природы, весьма отличные от наших частиц, атомов, планет и звёзд. Они взаимодействуют, порождая «пространства и времена», специфические для каждой ветви. Поэтому большинство ветвей мультиверса — абсолютная terra incognita для нашего восприятия и понимания. Но есть среди них и те, условия в которых благоприятны для возникновения Разума нашего типа. В одной из таких вселенных мы и живём.
До последнего времени физики, изучающие «правила игры» в нашей ветви мультиверса, обращали внимание на всё — от сильного взаимодействия в мельчайших частицах вещества до гравитации, управляющей метагалактиками, — за исключением сознания — того феномена реальности, который и определяет специфику нашей Вселенной.
Фактически табуированное в теоретической физике, сознание изучается «пограничными» с гуманитарной областью науками — психологией, психиатрией, социологией и т.п. При этом сознание чётко не выделяется из сложного комплекса психического — триады сознания, разума, интеллекта.
А в пионерской статье Эверетта сознание наблюдателя впервые получило статус «физического параметра». И это вторая основа, на которой развилась эвереттика.
С эвереттической точки зрения «ощущаемая реальность» представляет собой множество классических реализаций физических миров (КРФМ) и построенных на их основе разумно осознанных миров, отражающих взаимодействие Наблюдателя с единственной квантовой реальностью нашего универса. Эта совокупность, по предложению ведущего научного сотрудника ФИАН, доктора физико-математических наук, профессора Михаила Борисовича Менского, получила название «альтерверс».
Суть эвереттической трактовки событий в нашей ветви мультиверса сводится к тому, что ни один из возможных исходов квантового взаимодействия Наблюдателя и Объекта не остаётся нереализованным, однако каждый из них осуществляется в своей КРФМ («параллельной вселенной», как её часто называют в популярной литературе).
Ветвление КРФМ порождает «соотнесённое состояние» Эверетта — взаимодействующее единство Наблюдателя и Объекта. Согласно концепции Эверетта, квантово-механическое взаимодействие Объекта и Наблюдателя приводит к образованию совокупности разных миров, причём число ветвей равно числу физически возможных исходов этого взаимодействия. И все эти миры реальны.
Основываясь на таком физическом фундаменте, называемом сегодня оксфордской интерпретацией квантовой механики, эвереттика обобщает постулат Эверетта на общий случай любого взаимодействия. Это утверждение эквивалентно тому, что признаётся реальным физическое многомирие, которое включает в себя сознание как неотъемлемый элемент.
Оксфордскую интерпретацию квантовой механики сегодня пропагандируют физики, чей авторитет в мире современной физики бесспорен, но и оппонируют ей также безусловные авторитеты (например, Роджер Пенроуз). Их контраргументы не опровергают физической корректности построений Эверетта (её математическая безупречность проверена неоднократно специалистами экстра-класса), а относятся к той самой области, от признания физичности которой и уклонялась до сих пор квантовая механика, — роли психического в Мироздании. Главным основанием для отказа в признании идей Эверетта служит утверждение, что эти идеи «экспериментально недоказуемы». Действительно: нельзя серьёзно обсуждать теорию, которую принципиально невозможно ни доказать, ни опровергнуть в эксперименте или путём наблюдений. Убедительная сила эвереттических постулатов недостаточна для всеобщего признания эвереттики.
Это, однако, не дискредитирует эвереттику, поскольку доказать что-либо «всем и навсегда» невозможно хотя бы потому, что перед тем, как потребуется доказательство, должно возникнуть чувство сомнения в справедливости обсуждаемого утверждения. А сомнение возникает в процессе усвоения смысла предмета доказательства, который требует затрат духовных сил, и не все и не всегда к этому готовы.
Вот как определил эту ситуацию Герман фон Гельмгольц (1821—1894), один из последних в истории науки универсальных учёных, который занимался исследованиями, связывающими медицину, физику и химию: «Автор новой концепции, как правило, убеждается, что легче открыть новую истину, чем выяснить, почему другие его не понимают». Так было в XIX веке, так же осталось и в веке XXI.
Эвереттика расширила круг базовых идей для описания физического многомирия. Отметим две из них. Первая — фактором, разделяющим различные физические миры, признаётся, по версии Менского, сознание Наблюдателя. Вторая идея, предложенная автором этой статьи, — наличие взаимодействия ветвей альтерверса в процессах так называемых эвереттических склеек.
Склейки — это процессы взаимодействия ветвей альтерверса и проявления в нашей реальности их результатов. Они могут быть как материальными самой различной формы — от странного на первый взгляд результата взаимодействия двух фотонов при интерференции до «вдруг нашедшихся» очков, так и ментальными — от «вещих снов», например, до овеществления «загадочных артефактов».
Диапазон масштабов склеек охватывает все «царства физики» — микромир, макромир и мегамир. И осознание того, что склейки различных масштабов служат механизмом, противодействующим «чудовищному разрастанию числа ветвей альтерверса», снимает и те возражения против эвереттики, которые основаны на эмоциональном неприятии огромности числа ветвлений.
Как утверждает науковедение, любое научное утверждение, во-первых, должно быть доказано (критерий верификации) и, во-вторых, любое научное утверждение может быть опровергнуто (критерий фальсификации).
«Решающим экспериментом» в науке принято считать эксперимент, по результатам которого можно однозначно выбрать между конкурирующими теориями, по-разному объясняющими некоторую совокупность фактов.
При этом не следует думать, что такой выбор приводит к истине. Истинной — даже в том понимании истины, которого сегодня придерживается научная парадигма, — может оказаться некая «третья теория», для которой этот эксперимент не имеет никакого значения.
Рис. 2. Многомировая трактовка квантовой интерференции
Отсюда можно сделать вывод: понятие о «решающем эксперименте», как и понятие об истине вообще, не означает, что его проведение исключит споры, сомнения, колебания и даже решительное доказательство этим экспериментом истины.
Эвереттика по своей сути есть мировоззренческий комплекс. Её экспериментальное поле только формируется (но формируется активно, и у эвереттики уже есть предложения для постановки верификационных экспериментов), но сейчас трудно предсказать ту его точку, где усилия исследователей приведут к «решающему успеху». Ясно только одно — в решающем эксперименте эвереттики обязательно должен присутствовать «сознательный элемент».
Другое дело — конкретно-физическая сторона эвереттики. Оппоненты «многомировой концепции» считают, что теория Эверетта не удовлетворяет критерию верификации и, следовательно, не может быть признана настоящей естественнонаучной теорией. Максимум, на что согласны противники эвереттики, это присвоение ей статуса «философской концепции».
Но несмотря на резкое отрицание самой идеи многомирия многими физиками среднего и старшего поколений, она заинтересовала молодых, но опытных и квалифицированных экспериментаторов, которые захотели её проверить.
В 1994 году международная группа физиков под руководством П. Квята осуществила эксперимент, который и предлагается рассматривать как верификационный для физического эвереттизма*.
Сама идея эксперимента, основанная на предположении о физической реальности «параллельных миров», была предложена израильскими физиками А. Элицуром и Л. Вайдманом в 1993 году**.
Эти эксперименты получили название «измерения, свободные от взаимодействия». Они продемонстрировали физическую реальность решения парадоксальной задачи, которую авторы нарочито заострили, сформулировав её в виде научно-детективной проблемы «тестирования особо чувствительных бомб».
Рис. 3. Многомировая трактовка решения задачи Элицура—Вайдмана
Предположим, что террористы захватили склад, где хранятся «сверхбомбы», взрыватель которых чувствителен настолько, что срабатывает от взаимодействия с единственным фотоном. Часть взрывателей во время захвата была испорчена. Задача состоит в том, чтобы оценить возможность нахождения с помощью оптических методов с абсолютной гарантией среди всего множества бомб хотя бы нескольких исправных. Вопрос, ответ на который жизненно важен и для террористов, и для окружившего их спецназа, и для населения ближайших городов…
Эта условная задача должна показать возможность квантовых взаимодействий, при которых в нашей ветви альтерверса само событие взаимодействия не наблюдается, но происходят другие наблюдаемые «здесь и сейчас» события.
В случае успешного решения этой задачи мировоззренческая дилемма сводится к тому, что с точки зрения копенгагенской интерпретации квантовой механики «объективная возможность взрыва» не воплотилась в реальность, а с точки зрения оксфордской — бомба всё-таки взорвётся, но в «параллельном мире».
Позже область экспериментальной физики, развившаяся из решения этой задачи, получила название с русскоязычной аббревиатурой БИЭВ (Бесконтактные измерения Элицура—Вайдмана). Она соответствует английской EVIFM (Elitzur-Vaidman Interaction-Free Measurement).
Парадоксальность задачи А. Элицура и Л. Вайдмана состоит в том, что выбор должен быть сделан оптическим способом, а взрыватель исправной бомбы настолько чувствителен, что срабатывает от взаимодействия с единственным фотоном, попавшим на её сенсорный элемент. Разумеется, в реальном эксперименте вместо «сверхчувствительной бомбы» использовался просто датчик, сигнал с которого шёл не на детонатор бомбы, а на регистрирующий физический прибор. Условия задачи иллюстрирует рис. 1а.
А её решение, предложенное Элицуром и Вайдманом, может быть получено с помощью установки, схема которой изображена на рис. 1б.
Суть решающего эксперимента состоит в том, что в интерферометр Маха—Цандера в качестве одного из зеркал помещается «испытуемая бомба» (рис. 1б). По предсказанию Элицура и Вайдмана, в 25% случаев, когда бомба «исправна», срабатывает детектор В и «взрыва» не происходит.
Сам по себе факт срабатывания детектора В без взрыва служит достаточным основанием для того, чтобы утверждать: бомба исправна.
Чтобы убедиться в этом, рассмотрим многомировую трактовку работы интерферометра без бомбы и при решении задачи Элицура—Вайдмана.
На рис. 2 представлена схема ветвлений альтерверса при прохождении единичным квантом интерферометра без бомбы.
В результате прохождения кванта через равноплечный интерферометр всегда срабатывает детектор А. С многомировой точки зрения это объясняется следующим образом.
С равной вероятностью 50% после впуска кванта в интерферометр образуются альтерверсы 1 и 2. Они различаются направлением движения кванта после его взаимодействия с первым полупрозрачным зеркалом. В альтерверсе 1 квант идёт вправо, а в альтерверсе 2 — вверх.
Далее отражение происходит на непрозрачных зеркалах, и альтерверс 1 трансформируется в альтерверс 3, а альтерверс 2 — в альтерверс 4.
Альтерверс 3 с вероятностью 50% порождает альтерверсы 5 и 6, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Альтерверс 4 (также с вероятностью 50%) порождает альтерверсы 7 и 8, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Особый интерес представляют альтерверсы 6 и 7. Они образуют склейку, в которой физические конфигурации обоих альтерверсов абсолютно идентичны. Различие между ними состоит в истории их возникновения, то есть в различии путей, по которым пришёл квант.
Традиционный квантово-механический формализм описывает в данном случае квант как волну и предсказывает возникновение «деструктивной интерференции» расщеплённых волновых функций кванта с равенством нулю вероятности обнаружить его в этом состоянии.
Смысл описания таков. Фотон (единичный!) в форме волны расщепляется на первом зеркале и далее проходит интерферометр в виде двух полуволн («расщеплённых волновых функций»), оставаясь при том единственной частицей! О том, как ему это удаётся и что такое «фотонная полуволна», копенгагенская интерпретация умалчивает. На выходе полувóлны интерферируют и объединяются снова в «полноценный фотон», причём оказывается, что он может двигаться только вправо.
Многомировая трактовка исходит из корпускулярного описания кванта и показывает, что в данной склейке вследствие закона сохранения импульса суммарный импульс, передаваемый зеркалу альтерверсами 6 и 7, должен равняться нулю. В этом случае и импульс кванта должен стать нулевым, что в нашей ветви мультиверса невозможно, а потому такая склейка не может реализоваться ни в какой ветви КРФМ. Ведь согласно оксфордской интерпретации реализуются не все, а только физически возможные результаты взаимодействия.
Отсюда следует, что в данной схеме при прохождении фотона возможна реализация только альтерверсов 5 и 8. Какой бы из них ни стал «нашим» альтерверсом, мы обнаружим, что сработал детектор А с вероятностью 100%.
Рассмотрим теперь многомировую трактовку задачи Элицура—Вайдмана.
На рис. 3 представлена схема ветвлений альтерверсов при осуществлении эксперимента, демонстрирующего возможность решения задачи Элицура—Вайдмана.
Конфигурация элементов, составляющих альтерверсы на рис. 3, отличается от конфигурации элементов рис. 2 тем, что к непрозрачному зеркалу в правом нижнем углу рисунка присоединена бомба со сверхчувствительным взрывателем, срабатывающим от единственного контакта с квантом света.
Так же, как и в классическом квантовом интерферометре, с равной вероятностью 50% после впуска кванта в модифицированный интерферометр образуются альтерверсы 1 и 2. Они различаются направлением движения кванта после его взаимодействия с первым полупрозрачным зеркалом. В альтерверсе 1 квант идёт вправо, а в альтерверсе
2 — вверх.
В результате в альтерверсе 1 происходит взрыв бомбы. Это, однако, не означает завершения эксперимента в альтерверсе 1. Квант движется со скоростью света, и вторичные кванты, порождённые взрывом (а тем более взрывная волна), всегда отстают от него. Следовательно, мы можем продолжать следить за судьбой кванта в этом альтерверсе и после взрыва бомбы, не обращая внимания на те катастрофические последствия, которые разрушат установку в альтерверсе 1 через мгновение после завершения нашего мысленного эксперимента.
Далее отражение происходит на непрозрачных зеркалах, и альтерверс 1 трансформируется в альтерверс 3, а альтерверс 2 — в альтерверс 4.
Альтерверс 3 с вероятностью 50% порождает альтерверсы 5 и 6, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра. Впрочем, результаты этой фиксации совершенно бесполезны — установка в обоих этих альтерверсах оказывается уничтоженной взрывом.
Альтерверс 4 (также с вероятностью 50%) порождает альтерверсы 7 и 8, также различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Альтерверс 8 не представляет интереса, поскольку срабатывание в нём детектора А ничем не отличается от срабатывания детектора в рассмотренном ранее случае интерференции без взрывателя бомбы и потому не может дать информации о том, исправен ли взрыватель.
Особый интерес представляет альтерверс 7. В нём сработал детектор В, чего не могло случиться, если бы в интерферометре не было исправной бомбы. При этом квант не коснулся зеркала взрывателя и бомба не взорвалась! Такой результат стал возможен потому, что между альтерверсами 6 и 7 склейка невозможна — их физические конфигурации совершенно различны. (В «параллельном мире», который мог бы обеспечить «деструктивную интерференцию», взрыв бомбы уничтожил необходимое для склейки зеркало.)
В итоге из четырёх альтерверсов удачный для целей эксперимента результат мы получим только в одном, то есть с вероятностью 25%, что и показали эксперименты. Сегодня, после усовершенствований методов БИЭВ, удалось увеличить долю успешного обнаружения объектов бесконтактным способом с 25 до 88%.
Из изложенного понятно, какую роль играет введённое в эвереттике понятие склеек для объяснения явления интерференции.
Что же даёт человечеству предсказанная на основе работ Эверетта новая «физическая технология»? Вот как видят перспективы БИЭВ сами авторы открытия — П. Квят,
Х. Вейнфуртер и А. Цайлингер — в отчёте о нём в журнале «Scientific American»:
«Что хорошего во всех этих квантовых фокусах? Нам кажется, что эта ситуация напоминает ту, которая была в первое время существования лазера, когда учёные знали, что он будет идеальным решением многих неизвестных проблем.
Например, новый метод бесконтактных измерений может быть использован как достаточно необычное средство для фотографии. С помощью этого метода объект изображается, не подвергаясь действию света… Представьте, что вы имеете возможность сделать кому-то рентгеновский снимок, не подвергая этого человека воздействию рентгеновских лучей. Такие методы получения изображений будут менее рискованными для пациентов, чем использование любых излучений…
Областью более быстрого применения станет изображение облаков ультрахолодных атомов, которые недавно получили в нескольких лабораториях, — Бозе–Эйнштейновских конденсатов, в которых множество атомов действуют коллективно, как одно целое. В этом облаке каждый атом так холоден, то есть движется столь медленно, что единственный фотон может удалить атом из облака. Сначала казалось, что не существует способа получения изображения без разрушения облака. Методы бесконтактных измерений могут быть единственным способом получения изображений таких атомных коллективов.
Помимо изображения квантовых объектов бесконтактные процедуры могут также создавать определённые виды таких объектов. Например, технически оказывается возможным создание «кота Шрёдингера», этой любимой теоретической сущности в квантовой механике. Квантовое существо из семейства кошачьих сотворено так, что существует в двух состояниях сразу: оно одновременно и живое и мёртвое, будучи суперпозицией этих двух состояний… Сотрудники Национального института стандартов и технологий сумели создать его предварительный вид — «котёнка» из иона бериллия. Они использовали комбинацию лазеров и электромагнитных полей, чтобы сделать ион, существующий одновременно в двух местах, разделённых расстоянием 83 нанометра — огромным расстоянием в квантовых масштабах. Если такой ион находят бесконтактные измерения, обнаруживающий его фотон также может обладать суперпозицией…
Находящееся далеко за границами обыденного эксперимента понятие бесконтактного измерения выглядит странным, если даже не бессмысленным. Ключевые идеи к этому искусству квантовой магии, волновые и корпускулярные свойства света и природа квантовых измерений были известны с 1930 года. Но только недавно физики начали применять эти идеи, чтобы открыть новые фенóмены в квантовом информационном процессе, включая и возможность видеть в темноте».
Но в результате этого поразительного успеха физического эвереттизма возник новый парадокс. Он состоит в том, что авторы столь убедительного эксперимента не верят в то, что их эксперимент доказал справедливость теории Эверетта!
Впрочем, подобный парадокс в физике не нов. И Макс Планк, и Альберт Эйнштейн до конца своих дней не верили в истинность квантовой механики, возникшей в результате также и их трудов (введение квантованности излучения и квантовое объяснение фотоэффекта), считая её очень полезной, но временной математической конструкцией.
Что же касается эвереттики как новой философской мировоззренческой картины мира, то её признание, возможно, будет связано со становлением новых гуманитарных наук вроде эвереттической истории и эвереттической психологии, контуры которых пока только обозначаются в работах энтузиастов-исследователей и прозорливых писателей-фантастов.
Яркий пример — рассказ Павла Амнуэля «Я помню, как убила Джоша». Что же из будущих достижений «гуманитарной эвереттики» уже сегодня можно увидеть в этом рассказе? Попробуем вычленить из художественного целого зёрна научного предвидения.
Прежде всего, в этой короткой бытовой истории переосмысливается ход и смысл Всемирной истории. Одним из любимых выражений знаменитого историка Натана Яковлевича Эйдельмана было: «Случай ненадёжен, но щедр». Но, думается, Эйдельман и сам не подозревал, насколько щедрым может оказаться случай, или, говоря языком физики, вероятность, в методологии его любимой науки.
Натан Яковлевич и «в узком кругу», и в переполненных аудиториях часто рассказывал о своих «случайных» открытиях новых исторических фактов. Но, вспоминая о какой-то неожиданной находке в архиве важного документа среди многократно просмотренных другими исследователями бумаг, он, конечно, не догадывался о том, что в роли счастливого случая могла проявиться фундаментальная закономерность квантовой механики.
Слушая его захватывающие рассказы, не догадывался об этом и я. И только много позже, рассматривая эвереттическую трактовку времени, увидел, что эвереттические ветвления реальности должны проявляться не только при движении в будущее, но и при возврате в прошлое. Ветвится не только грядущее, но и прошедшее!
Это утверждение гораздо сильнее меняет мировоззренческую картину, чем утверждение о ветвлении в будущее. И не только мировоззренческую «вообще», но и конкретную историческую, этическую, правовую и, конечно, психологическую…
Это очень хорошо понимает и Амнуэль, который считает, что при эвереттическом взгляде на реальность «меняется вся историческая парадигма — от “…история не знает сослагательного наклонения” до “в истории нет ничего, кроме сослагательного наклонения”».
Но история — понятие абстрактное. Это тонко подметил знаменитый американский философ и поэт Ральф Уолдо Эмерсон: «Строго говоря, истории нет; есть лишь биография». И всякая история начинается с рассказа о ней, с интерпретации событий через чувства и память рассказчика. Полноценное восприятие смысла этой интерпретации и составляет предмет эвереттической психологии.
Конечно, в рассказе Амнуэля вся эта «скрытая архитектура реальности», как и должно быть в хорошем литературном произведении, не видна читателю. На первом плане — люди, их чувства и переживания, связанные увлекательным сюжетом.
Но хорошая литература всегда «многослойна». И чем лучше литература, тем более значим «эффект послечтения» — раскрытие многослойности произведения в результате духовной работы читателя.
Ещё в «доэвереттические времена» понятие ветвления предвосхитил Хорхе Луис Борхес, причём не только в будущее («Сад ветвящихся тропок»), но отчасти и в прошлое («Другая смерть»).
Сегодня эвереттика вводит в физику сознание и разум на равных правах с пространством и временем. Рассказ Амнуэля — «классическая» научная фантастика, в которой за перипетиями криминального сюжета стоит мощная и плодотворная научная идея.
… Так реально ли эвереттическое многомирие? Или это теоретический фантом? Решайте сами или поверьте М. А. Булгакову: «Впрочем, ведь все теории стоят одна другой. Есть среди них и такая, согласно которой каждому будет дано по его вере. Да сбудется же это!»
Комментарии к статье
*Kwiat Paul, Weifurter Harald, Herzog Thomas, Zeilinger Anton, Kasevich Marc А. Interaction-Free Measurement, Physical Review Letters, v. 74, №24, 12 june 1995, pp. 4763 — 4766.
**Elitzur A.C. and Vaidman L. Quantum Mechanical Interaction-Free Measurements, submitted on 5 may 1993, arXiv:hep-th/9305002v2.
Источник: "Наука и жизнь"
Оцените этот текст
1
2
3
4
5
Юрий ЛЕБЕДЕВ кандидат технических наук
Темы дня:
• Итальянские ученые отсрочили дату конца света
• Чтобы научно смоделировать зарождение жизни, нужно быть Богом: мнение ученого
• Сенсационная гипотеза немецких ученых: человеческие действия запрограммированы
• Разумные люди появились в Сибири раньше, чем в Африке
• Ученые нашли способ "оживить" обсерваторию "Коронас-Фотон"
• Ученые получили новые значения элементарных частиц
• Найден виновник неоднократных массовых вымираний живых существ
begun Дать объявление
Диссертация за 500 рублей
Доставка из РГБ в формате PDF, скидки, различные варианты оплаты.
www.dissercat.com
Все объявления
Параллельные, пересекающиеся, ветвящиеся и вновь сходящиеся вместе миры. Что это — выдумка писателей-фантастов или реальность, ещё не осознанная? Тема многомирия, развиваемая философами с античных времён, в середине XX века стала предметом обсуждения физиков. На основе принципа взаимодействия наблюдателя с квантовой реальностью появилась новая интерпретация квантовой механики, получившая название «оксфордской». Её автор, молодой физик Хью Эверетт, встречался с Нильсом Бором, основателем общепринятой на тот момент «копенгагенской» интерпретации квантовой механики. Но общего языка они не нашли. Их миры разошлись…
Идея о множественности миров зародилась на огромных пространствах от гор и равнин Эллады до Тибета и долины Ганга в Индии около 2500 лет назад. Рассуждения о многомирии можно найти в поучениях Будды, в беседах Левкиппа и Демокрита. Известный философ и историк науки Виктор Павлович Визгин проследил эволюцию этой идеи у античных философов — Аврелия Августина, Николая Кузанского, Джордано Бруно, Бернара Ле Бовье де Фонтенеля. В конце XIX — начале ХХ века в этом ряду появляются и отечественные мыслители — Николай Фёдоров с его «Философией общего дела», Даниил Андреев с «Розой мира», Велимир Хлебников в «Досках судьбы» и Константин Циолковский, чьи идеи ещё очень мало изучены.
ХХ век в науке — это, по общему признанию, «век физики». И физика не могла обойти молчанием фундаментальный мировоззренческий вопрос: живём мы в единственной Вселенной или существует множество вселенных — миров, подобных нашему либо отличных от него?
В 1957 году среди многочисленных философских разновидностей идеи многомирия появилась первая строго физическая. В журнале «Reviews of Modern Physics» (1957, v. 29, №3, p.454 — 462) опубликована статья Хью Эверетта III «”Relative State” Formulation of Quantum Mechanics» («Формулировка квантовой механики через “соотнесённые состояния”»), и возникло новое направление в науке: эвереттика, учение о физичности многомирия. В русском языке термин образовался от имени автора главной физической идеи; на Западе чаще говорят о «многомировой интерпретации» квантовой механики.
Почему сегодня эти идеи обсуждают не только физики и почему в адрес Эверетта звучит весь спектр оценок и эмоций — от «гениальный физик» до «абстрактный фантазёр»?
Эверетт предположил, что Вселенная Коперника — только одна из вселенных, а основа мироздания — физическое многомирие.
Чарльз Мизнер, Хейл Троттер, Нильс Бор, Хью Эверетт и Дэвид Харрисон. Встреча в Принстонском университете, 1954 год
С точки зрения наиболее общей космологической теории хаотической инфляции, развиваемой многими известными физиками, мироздание представляется мультиверсом, «древом ветвей», в каждой из которых свои «правила игры» — физические законы. И в каждой ветви мультиверса свои «игроки» — элементы природы, весьма отличные от наших частиц, атомов, планет и звёзд. Они взаимодействуют, порождая «пространства и времена», специфические для каждой ветви. Поэтому большинство ветвей мультиверса — абсолютная terra incognita для нашего восприятия и понимания. Но есть среди них и те, условия в которых благоприятны для возникновения Разума нашего типа. В одной из таких вселенных мы и живём.
До последнего времени физики, изучающие «правила игры» в нашей ветви мультиверса, обращали внимание на всё — от сильного взаимодействия в мельчайших частицах вещества до гравитации, управляющей метагалактиками, — за исключением сознания — того феномена реальности, который и определяет специфику нашей Вселенной.
Фактически табуированное в теоретической физике, сознание изучается «пограничными» с гуманитарной областью науками — психологией, психиатрией, социологией и т.п. При этом сознание чётко не выделяется из сложного комплекса психического — триады сознания, разума, интеллекта.
А в пионерской статье Эверетта сознание наблюдателя впервые получило статус «физического параметра». И это вторая основа, на которой развилась эвереттика.
С эвереттической точки зрения «ощущаемая реальность» представляет собой множество классических реализаций физических миров (КРФМ) и построенных на их основе разумно осознанных миров, отражающих взаимодействие Наблюдателя с единственной квантовой реальностью нашего универса. Эта совокупность, по предложению ведущего научного сотрудника ФИАН, доктора физико-математических наук, профессора Михаила Борисовича Менского, получила название «альтерверс».
Суть эвереттической трактовки событий в нашей ветви мультиверса сводится к тому, что ни один из возможных исходов квантового взаимодействия Наблюдателя и Объекта не остаётся нереализованным, однако каждый из них осуществляется в своей КРФМ («параллельной вселенной», как её часто называют в популярной литературе).
Ветвление КРФМ порождает «соотнесённое состояние» Эверетта — взаимодействующее единство Наблюдателя и Объекта. Согласно концепции Эверетта, квантово-механическое взаимодействие Объекта и Наблюдателя приводит к образованию совокупности разных миров, причём число ветвей равно числу физически возможных исходов этого взаимодействия. И все эти миры реальны.
Основываясь на таком физическом фундаменте, называемом сегодня оксфордской интерпретацией квантовой механики, эвереттика обобщает постулат Эверетта на общий случай любого взаимодействия. Это утверждение эквивалентно тому, что признаётся реальным физическое многомирие, которое включает в себя сознание как неотъемлемый элемент.
Оксфордскую интерпретацию квантовой механики сегодня пропагандируют физики, чей авторитет в мире современной физики бесспорен, но и оппонируют ей также безусловные авторитеты (например, Роджер Пенроуз). Их контраргументы не опровергают физической корректности построений Эверетта (её математическая безупречность проверена неоднократно специалистами экстра-класса), а относятся к той самой области, от признания физичности которой и уклонялась до сих пор квантовая механика, — роли психического в Мироздании. Главным основанием для отказа в признании идей Эверетта служит утверждение, что эти идеи «экспериментально недоказуемы». Действительно: нельзя серьёзно обсуждать теорию, которую принципиально невозможно ни доказать, ни опровергнуть в эксперименте или путём наблюдений. Убедительная сила эвереттических постулатов недостаточна для всеобщего признания эвереттики.
Это, однако, не дискредитирует эвереттику, поскольку доказать что-либо «всем и навсегда» невозможно хотя бы потому, что перед тем, как потребуется доказательство, должно возникнуть чувство сомнения в справедливости обсуждаемого утверждения. А сомнение возникает в процессе усвоения смысла предмета доказательства, который требует затрат духовных сил, и не все и не всегда к этому готовы.
Вот как определил эту ситуацию Герман фон Гельмгольц (1821—1894), один из последних в истории науки универсальных учёных, который занимался исследованиями, связывающими медицину, физику и химию: «Автор новой концепции, как правило, убеждается, что легче открыть новую истину, чем выяснить, почему другие его не понимают». Так было в XIX веке, так же осталось и в веке XXI.
Эвереттика расширила круг базовых идей для описания физического многомирия. Отметим две из них. Первая — фактором, разделяющим различные физические миры, признаётся, по версии Менского, сознание Наблюдателя. Вторая идея, предложенная автором этой статьи, — наличие взаимодействия ветвей альтерверса в процессах так называемых эвереттических склеек.
Склейки — это процессы взаимодействия ветвей альтерверса и проявления в нашей реальности их результатов. Они могут быть как материальными самой различной формы — от странного на первый взгляд результата взаимодействия двух фотонов при интерференции до «вдруг нашедшихся» очков, так и ментальными — от «вещих снов», например, до овеществления «загадочных артефактов».
Диапазон масштабов склеек охватывает все «царства физики» — микромир, макромир и мегамир. И осознание того, что склейки различных масштабов служат механизмом, противодействующим «чудовищному разрастанию числа ветвей альтерверса», снимает и те возражения против эвереттики, которые основаны на эмоциональном неприятии огромности числа ветвлений.
Как утверждает науковедение, любое научное утверждение, во-первых, должно быть доказано (критерий верификации) и, во-вторых, любое научное утверждение может быть опровергнуто (критерий фальсификации).
«Решающим экспериментом» в науке принято считать эксперимент, по результатам которого можно однозначно выбрать между конкурирующими теориями, по-разному объясняющими некоторую совокупность фактов.
При этом не следует думать, что такой выбор приводит к истине. Истинной — даже в том понимании истины, которого сегодня придерживается научная парадигма, — может оказаться некая «третья теория», для которой этот эксперимент не имеет никакого значения.
Рис. 2. Многомировая трактовка квантовой интерференции
Отсюда можно сделать вывод: понятие о «решающем эксперименте», как и понятие об истине вообще, не означает, что его проведение исключит споры, сомнения, колебания и даже решительное доказательство этим экспериментом истины.
Эвереттика по своей сути есть мировоззренческий комплекс. Её экспериментальное поле только формируется (но формируется активно, и у эвереттики уже есть предложения для постановки верификационных экспериментов), но сейчас трудно предсказать ту его точку, где усилия исследователей приведут к «решающему успеху». Ясно только одно — в решающем эксперименте эвереттики обязательно должен присутствовать «сознательный элемент».
Другое дело — конкретно-физическая сторона эвереттики. Оппоненты «многомировой концепции» считают, что теория Эверетта не удовлетворяет критерию верификации и, следовательно, не может быть признана настоящей естественнонаучной теорией. Максимум, на что согласны противники эвереттики, это присвоение ей статуса «философской концепции».
Но несмотря на резкое отрицание самой идеи многомирия многими физиками среднего и старшего поколений, она заинтересовала молодых, но опытных и квалифицированных экспериментаторов, которые захотели её проверить.
В 1994 году международная группа физиков под руководством П. Квята осуществила эксперимент, который и предлагается рассматривать как верификационный для физического эвереттизма*.
Сама идея эксперимента, основанная на предположении о физической реальности «параллельных миров», была предложена израильскими физиками А. Элицуром и Л. Вайдманом в 1993 году**.
Эти эксперименты получили название «измерения, свободные от взаимодействия». Они продемонстрировали физическую реальность решения парадоксальной задачи, которую авторы нарочито заострили, сформулировав её в виде научно-детективной проблемы «тестирования особо чувствительных бомб».
Рис. 3. Многомировая трактовка решения задачи Элицура—Вайдмана
Предположим, что террористы захватили склад, где хранятся «сверхбомбы», взрыватель которых чувствителен настолько, что срабатывает от взаимодействия с единственным фотоном. Часть взрывателей во время захвата была испорчена. Задача состоит в том, чтобы оценить возможность нахождения с помощью оптических методов с абсолютной гарантией среди всего множества бомб хотя бы нескольких исправных. Вопрос, ответ на который жизненно важен и для террористов, и для окружившего их спецназа, и для населения ближайших городов…
Эта условная задача должна показать возможность квантовых взаимодействий, при которых в нашей ветви альтерверса само событие взаимодействия не наблюдается, но происходят другие наблюдаемые «здесь и сейчас» события.
В случае успешного решения этой задачи мировоззренческая дилемма сводится к тому, что с точки зрения копенгагенской интерпретации квантовой механики «объективная возможность взрыва» не воплотилась в реальность, а с точки зрения оксфордской — бомба всё-таки взорвётся, но в «параллельном мире».
Позже область экспериментальной физики, развившаяся из решения этой задачи, получила название с русскоязычной аббревиатурой БИЭВ (Бесконтактные измерения Элицура—Вайдмана). Она соответствует английской EVIFM (Elitzur-Vaidman Interaction-Free Measurement).
Парадоксальность задачи А. Элицура и Л. Вайдмана состоит в том, что выбор должен быть сделан оптическим способом, а взрыватель исправной бомбы настолько чувствителен, что срабатывает от взаимодействия с единственным фотоном, попавшим на её сенсорный элемент. Разумеется, в реальном эксперименте вместо «сверхчувствительной бомбы» использовался просто датчик, сигнал с которого шёл не на детонатор бомбы, а на регистрирующий физический прибор. Условия задачи иллюстрирует рис. 1а.
А её решение, предложенное Элицуром и Вайдманом, может быть получено с помощью установки, схема которой изображена на рис. 1б.
Суть решающего эксперимента состоит в том, что в интерферометр Маха—Цандера в качестве одного из зеркал помещается «испытуемая бомба» (рис. 1б). По предсказанию Элицура и Вайдмана, в 25% случаев, когда бомба «исправна», срабатывает детектор В и «взрыва» не происходит.
Сам по себе факт срабатывания детектора В без взрыва служит достаточным основанием для того, чтобы утверждать: бомба исправна.
Чтобы убедиться в этом, рассмотрим многомировую трактовку работы интерферометра без бомбы и при решении задачи Элицура—Вайдмана.
На рис. 2 представлена схема ветвлений альтерверса при прохождении единичным квантом интерферометра без бомбы.
В результате прохождения кванта через равноплечный интерферометр всегда срабатывает детектор А. С многомировой точки зрения это объясняется следующим образом.
С равной вероятностью 50% после впуска кванта в интерферометр образуются альтерверсы 1 и 2. Они различаются направлением движения кванта после его взаимодействия с первым полупрозрачным зеркалом. В альтерверсе 1 квант идёт вправо, а в альтерверсе 2 — вверх.
Далее отражение происходит на непрозрачных зеркалах, и альтерверс 1 трансформируется в альтерверс 3, а альтерверс 2 — в альтерверс 4.
Альтерверс 3 с вероятностью 50% порождает альтерверсы 5 и 6, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Альтерверс 4 (также с вероятностью 50%) порождает альтерверсы 7 и 8, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Особый интерес представляют альтерверсы 6 и 7. Они образуют склейку, в которой физические конфигурации обоих альтерверсов абсолютно идентичны. Различие между ними состоит в истории их возникновения, то есть в различии путей, по которым пришёл квант.
Традиционный квантово-механический формализм описывает в данном случае квант как волну и предсказывает возникновение «деструктивной интерференции» расщеплённых волновых функций кванта с равенством нулю вероятности обнаружить его в этом состоянии.
Смысл описания таков. Фотон (единичный!) в форме волны расщепляется на первом зеркале и далее проходит интерферометр в виде двух полуволн («расщеплённых волновых функций»), оставаясь при том единственной частицей! О том, как ему это удаётся и что такое «фотонная полуволна», копенгагенская интерпретация умалчивает. На выходе полувóлны интерферируют и объединяются снова в «полноценный фотон», причём оказывается, что он может двигаться только вправо.
Многомировая трактовка исходит из корпускулярного описания кванта и показывает, что в данной склейке вследствие закона сохранения импульса суммарный импульс, передаваемый зеркалу альтерверсами 6 и 7, должен равняться нулю. В этом случае и импульс кванта должен стать нулевым, что в нашей ветви мультиверса невозможно, а потому такая склейка не может реализоваться ни в какой ветви КРФМ. Ведь согласно оксфордской интерпретации реализуются не все, а только физически возможные результаты взаимодействия.
Отсюда следует, что в данной схеме при прохождении фотона возможна реализация только альтерверсов 5 и 8. Какой бы из них ни стал «нашим» альтерверсом, мы обнаружим, что сработал детектор А с вероятностью 100%.
Рассмотрим теперь многомировую трактовку задачи Элицура—Вайдмана.
На рис. 3 представлена схема ветвлений альтерверсов при осуществлении эксперимента, демонстрирующего возможность решения задачи Элицура—Вайдмана.
Конфигурация элементов, составляющих альтерверсы на рис. 3, отличается от конфигурации элементов рис. 2 тем, что к непрозрачному зеркалу в правом нижнем углу рисунка присоединена бомба со сверхчувствительным взрывателем, срабатывающим от единственного контакта с квантом света.
Так же, как и в классическом квантовом интерферометре, с равной вероятностью 50% после впуска кванта в модифицированный интерферометр образуются альтерверсы 1 и 2. Они различаются направлением движения кванта после его взаимодействия с первым полупрозрачным зеркалом. В альтерверсе 1 квант идёт вправо, а в альтерверсе
2 — вверх.
В результате в альтерверсе 1 происходит взрыв бомбы. Это, однако, не означает завершения эксперимента в альтерверсе 1. Квант движется со скоростью света, и вторичные кванты, порождённые взрывом (а тем более взрывная волна), всегда отстают от него. Следовательно, мы можем продолжать следить за судьбой кванта в этом альтерверсе и после взрыва бомбы, не обращая внимания на те катастрофические последствия, которые разрушат установку в альтерверсе 1 через мгновение после завершения нашего мысленного эксперимента.
Далее отражение происходит на непрозрачных зеркалах, и альтерверс 1 трансформируется в альтерверс 3, а альтерверс 2 — в альтерверс 4.
Альтерверс 3 с вероятностью 50% порождает альтерверсы 5 и 6, различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра. Впрочем, результаты этой фиксации совершенно бесполезны — установка в обоих этих альтерверсах оказывается уничтоженной взрывом.
Альтерверс 4 (также с вероятностью 50%) порождает альтерверсы 7 и 8, также различающиеся тем, какой детектор (В или А соответственно) фиксирует квант на выходе из интерферометра.
Альтерверс 8 не представляет интереса, поскольку срабатывание в нём детектора А ничем не отличается от срабатывания детектора в рассмотренном ранее случае интерференции без взрывателя бомбы и потому не может дать информации о том, исправен ли взрыватель.
Особый интерес представляет альтерверс 7. В нём сработал детектор В, чего не могло случиться, если бы в интерферометре не было исправной бомбы. При этом квант не коснулся зеркала взрывателя и бомба не взорвалась! Такой результат стал возможен потому, что между альтерверсами 6 и 7 склейка невозможна — их физические конфигурации совершенно различны. (В «параллельном мире», который мог бы обеспечить «деструктивную интерференцию», взрыв бомбы уничтожил необходимое для склейки зеркало.)
В итоге из четырёх альтерверсов удачный для целей эксперимента результат мы получим только в одном, то есть с вероятностью 25%, что и показали эксперименты. Сегодня, после усовершенствований методов БИЭВ, удалось увеличить долю успешного обнаружения объектов бесконтактным способом с 25 до 88%.
Из изложенного понятно, какую роль играет введённое в эвереттике понятие склеек для объяснения явления интерференции.
Что же даёт человечеству предсказанная на основе работ Эверетта новая «физическая технология»? Вот как видят перспективы БИЭВ сами авторы открытия — П. Квят,
Х. Вейнфуртер и А. Цайлингер — в отчёте о нём в журнале «Scientific American»:
«Что хорошего во всех этих квантовых фокусах? Нам кажется, что эта ситуация напоминает ту, которая была в первое время существования лазера, когда учёные знали, что он будет идеальным решением многих неизвестных проблем.
Например, новый метод бесконтактных измерений может быть использован как достаточно необычное средство для фотографии. С помощью этого метода объект изображается, не подвергаясь действию света… Представьте, что вы имеете возможность сделать кому-то рентгеновский снимок, не подвергая этого человека воздействию рентгеновских лучей. Такие методы получения изображений будут менее рискованными для пациентов, чем использование любых излучений…
Областью более быстрого применения станет изображение облаков ультрахолодных атомов, которые недавно получили в нескольких лабораториях, — Бозе–Эйнштейновских конденсатов, в которых множество атомов действуют коллективно, как одно целое. В этом облаке каждый атом так холоден, то есть движется столь медленно, что единственный фотон может удалить атом из облака. Сначала казалось, что не существует способа получения изображения без разрушения облака. Методы бесконтактных измерений могут быть единственным способом получения изображений таких атомных коллективов.
Помимо изображения квантовых объектов бесконтактные процедуры могут также создавать определённые виды таких объектов. Например, технически оказывается возможным создание «кота Шрёдингера», этой любимой теоретической сущности в квантовой механике. Квантовое существо из семейства кошачьих сотворено так, что существует в двух состояниях сразу: оно одновременно и живое и мёртвое, будучи суперпозицией этих двух состояний… Сотрудники Национального института стандартов и технологий сумели создать его предварительный вид — «котёнка» из иона бериллия. Они использовали комбинацию лазеров и электромагнитных полей, чтобы сделать ион, существующий одновременно в двух местах, разделённых расстоянием 83 нанометра — огромным расстоянием в квантовых масштабах. Если такой ион находят бесконтактные измерения, обнаруживающий его фотон также может обладать суперпозицией…
Находящееся далеко за границами обыденного эксперимента понятие бесконтактного измерения выглядит странным, если даже не бессмысленным. Ключевые идеи к этому искусству квантовой магии, волновые и корпускулярные свойства света и природа квантовых измерений были известны с 1930 года. Но только недавно физики начали применять эти идеи, чтобы открыть новые фенóмены в квантовом информационном процессе, включая и возможность видеть в темноте».
Но в результате этого поразительного успеха физического эвереттизма возник новый парадокс. Он состоит в том, что авторы столь убедительного эксперимента не верят в то, что их эксперимент доказал справедливость теории Эверетта!
Впрочем, подобный парадокс в физике не нов. И Макс Планк, и Альберт Эйнштейн до конца своих дней не верили в истинность квантовой механики, возникшей в результате также и их трудов (введение квантованности излучения и квантовое объяснение фотоэффекта), считая её очень полезной, но временной математической конструкцией.
Что же касается эвереттики как новой философской мировоззренческой картины мира, то её признание, возможно, будет связано со становлением новых гуманитарных наук вроде эвереттической истории и эвереттической психологии, контуры которых пока только обозначаются в работах энтузиастов-исследователей и прозорливых писателей-фантастов.
Яркий пример — рассказ Павла Амнуэля «Я помню, как убила Джоша». Что же из будущих достижений «гуманитарной эвереттики» уже сегодня можно увидеть в этом рассказе? Попробуем вычленить из художественного целого зёрна научного предвидения.
Прежде всего, в этой короткой бытовой истории переосмысливается ход и смысл Всемирной истории. Одним из любимых выражений знаменитого историка Натана Яковлевича Эйдельмана было: «Случай ненадёжен, но щедр». Но, думается, Эйдельман и сам не подозревал, насколько щедрым может оказаться случай, или, говоря языком физики, вероятность, в методологии его любимой науки.
Натан Яковлевич и «в узком кругу», и в переполненных аудиториях часто рассказывал о своих «случайных» открытиях новых исторических фактов. Но, вспоминая о какой-то неожиданной находке в архиве важного документа среди многократно просмотренных другими исследователями бумаг, он, конечно, не догадывался о том, что в роли счастливого случая могла проявиться фундаментальная закономерность квантовой механики.
Слушая его захватывающие рассказы, не догадывался об этом и я. И только много позже, рассматривая эвереттическую трактовку времени, увидел, что эвереттические ветвления реальности должны проявляться не только при движении в будущее, но и при возврате в прошлое. Ветвится не только грядущее, но и прошедшее!
Это утверждение гораздо сильнее меняет мировоззренческую картину, чем утверждение о ветвлении в будущее. И не только мировоззренческую «вообще», но и конкретную историческую, этическую, правовую и, конечно, психологическую…
Это очень хорошо понимает и Амнуэль, который считает, что при эвереттическом взгляде на реальность «меняется вся историческая парадигма — от “…история не знает сослагательного наклонения” до “в истории нет ничего, кроме сослагательного наклонения”».
Но история — понятие абстрактное. Это тонко подметил знаменитый американский философ и поэт Ральф Уолдо Эмерсон: «Строго говоря, истории нет; есть лишь биография». И всякая история начинается с рассказа о ней, с интерпретации событий через чувства и память рассказчика. Полноценное восприятие смысла этой интерпретации и составляет предмет эвереттической психологии.
Конечно, в рассказе Амнуэля вся эта «скрытая архитектура реальности», как и должно быть в хорошем литературном произведении, не видна читателю. На первом плане — люди, их чувства и переживания, связанные увлекательным сюжетом.
Но хорошая литература всегда «многослойна». И чем лучше литература, тем более значим «эффект послечтения» — раскрытие многослойности произведения в результате духовной работы читателя.
Ещё в «доэвереттические времена» понятие ветвления предвосхитил Хорхе Луис Борхес, причём не только в будущее («Сад ветвящихся тропок»), но отчасти и в прошлое («Другая смерть»).
Сегодня эвереттика вводит в физику сознание и разум на равных правах с пространством и временем. Рассказ Амнуэля — «классическая» научная фантастика, в которой за перипетиями криминального сюжета стоит мощная и плодотворная научная идея.
… Так реально ли эвереттическое многомирие? Или это теоретический фантом? Решайте сами или поверьте М. А. Булгакову: «Впрочем, ведь все теории стоят одна другой. Есть среди них и такая, согласно которой каждому будет дано по его вере. Да сбудется же это!»
Комментарии к статье
*Kwiat Paul, Weifurter Harald, Herzog Thomas, Zeilinger Anton, Kasevich Marc А. Interaction-Free Measurement, Physical Review Letters, v. 74, №24, 12 june 1995, pp. 4763 — 4766.
**Elitzur A.C. and Vaidman L. Quantum Mechanical Interaction-Free Measurements, submitted on 5 may 1993, arXiv:hep-th/9305002v2.
Источник: "Наука и жизнь"
Оцените этот текст
1
2
3
4
5
понедельник, 29 марта 2010 г.
Seven questions that keep physicists up at night
Seven questions that keep physicists up at night
by Ivan Semeniuk - NewScientist
Thanks to SPS for the link. http://www.newscientist.com/article/dn18041-seven-questions-that-keep-physicists-up-at-night.html?full=true
It's not your average confession show: a panel of leading physicists spilling the beans about what keeps them tossing and turning in the wee hours.
That was the scene a few days ago in front of a packed auditorium at the Perimeter Institute, in Waterloo, Canada, when a panel of physicists was asked to respond to a single question: "What keeps you awake at night?"
The discussion was part of "Quantum to Cosmos", a 10-day physics extravaganza, which ends on Sunday.
While most panelists professed to sleep very soundly, here are seven key conundrums that emerged during the session, which can be viewed here.
Why this universe?
In their pursuit of nature's fundamental laws, physicists have essentially been working under a long standing paradigm: demonstrating why the universe must be as we see it. But if other laws can be thought of, why can't the universes they describe exist in some other place? "Maybe we'll find there's no other alternative to the universe we know," says Sean Carroll of Caltech. "But I suspect that's not right." Carroll finds it easy to imagine that nature allows for different kinds of universes with different laws. "So in our universe, the question becomes why these laws and not some other laws?"
What is everything made of?
It's now clear that ordinary matter – atoms, stars and galaxies – accounts for a paltry 4 per cent of the universe's total energy budget. It's the other 96 per cent that keeps University of Michigan physicist Katherine Freese engaged. Freese is excited that one part of the problem, the nature of dark matter, may be nearing resolution. She points to new data from experiments like NASA's Fermi satellite that are consistent with the notion that dark matter particles in our own galaxy are annihilating with one another at a measurable rate, which in turn could reveal their properties. But the discovery of dark energy, which appears to be speeding up the expansion of the universe, has created a vast new set of puzzles for which there are no immediate answers in sight. This includes the nature of the dark energy itself and the question of why it has a value that is so extraordinarily small, allowing for the formation of galaxies, stars and the emergence of life.
How does complexity happen?
From the unpredictable behaviour of financial markets to the rise of life from inert matter, Leo Kadananoff, physicist and applied mathematician at the University of Chicago, finds the most engaging questions deal with the rise of complex systems. Kadanoff worries that particle physicists and cosmologists are missing an important trick if they only focus on the very small and the very large. "We still don't know how ordinary window glass works and keeps it shape," says Kadanoff. "The investigation of familiar things is just as important in the search for understanding." Life itself, he says, will only be truly understood by decoding how simple constituents with simple interactions can lead to complex phenomena.
Will string theory ever be proved correct?
Cambridge physicist David Tong is passionate about the mathematical beauty of string theory – the idea that the fundamental particles we observe are not point-like dots, but rather tiny strings. But he admits it once brought him to a philosophical crisis when he realised he might live his entire life not knowing whether it actually constitutes a description of all reality. Even experiments such as the Large Hadron Collider and the Planck satellite, while well positioned to reveal new physics, are unlikely to say anything definitive about strings. Tong finds solace in knowing that the methods of string theory can be brought to bear on less fundamental problems, such as the behaviour of quarks and exotic metals. "It is a useful theory," he says, "so I'm trying to concentrate on that."
What is the singularity?
For cosmologist and Perimeter Institute director Neil Turok, the biggest mystery is the one that started it all, the big bang. Conventional theory points back to an infinitely hot and dense state at the beginning of the universe, where the known laws of physics break down. "We don't know how to describe it," says Turok. "How can anyone claim to have a theory of everything without that?" Turok is hopeful that string theory and a related development known as the "holographic principle", which shows that a singularity in three dimensions can be translated into a mathematically more manageable entity in two dimensions (which may imply that the third dimension and gravity itself are illusory). "These tools are giving us new ways of thinking about the problem, which are deeply satisfying in a mathematical sense," he says.
What is reality really?
The material world may, at some level, lie beyond comprehension, but Anton Zeilinger, professor of physics at the University of Vienna, is profoundly hopeful that physicists have merely scratched the surface of something much bigger. Zeilinger specialises in quantum experiments that demonstrate the apparent influence of observers in the shaping of reality. "Maybe the real breakthrough will come when we start to realise the connections between reality, knowledge and our actions," he says. The concept is , but it is well established in practice. Zeilinger and others have shown that particles that are widely separated can somehow have quantum states that are linked, so that observing one affects the outcome of the other. No one has yet fathomed how the universe seems to know when it is being watched.
How far can physics take us?
Perhaps the biggest question of all is whether the process of inquiry that has revealed so much about the universe since the time of Galileo and Kepler is nearing the end of the line. "I worry whether we've come to the limits of empirical science," says Lawrence Krauss of Arizona State University. Specifically, Krauss wonders if it will require knowledge of other universes, such as those posed by Carroll, to understand why our universe is the way it is. If such knowledge is impossible to access, it may spell the end for deepening our understanding any further.
Turok says that's exactly why the Perimeter Institute exists, to harness the thinking of the world's brightest young minds in an unrestrained environment. By optimising conditions for creative thinking, it may be possible to avoid such an impasse.
"We're used to thinking of theoretical physics as accidental," says Turok. "We need to ask whether there's a more strategic way to speed up understanding and discovery."
Perhaps then all those troubled physicists can finally get some rest – or at least switch to more mundane worries.
The "Quantum to Cosmos" festival can be viewed online
If you would like to reuse any content from New Scientist, either in print or online, please contact the syndication department first for permission. New Scientist does not own rights to photos, but there are a variety of licensing options available for use of articles and graphics we own the copyright to.
by Ivan Semeniuk - NewScientist
Thanks to SPS for the link. http://www.newscientist.com/article/dn18041-seven-questions-that-keep-physicists-up-at-night.html?full=true
It's not your average confession show: a panel of leading physicists spilling the beans about what keeps them tossing and turning in the wee hours.
That was the scene a few days ago in front of a packed auditorium at the Perimeter Institute, in Waterloo, Canada, when a panel of physicists was asked to respond to a single question: "What keeps you awake at night?"
The discussion was part of "Quantum to Cosmos", a 10-day physics extravaganza, which ends on Sunday.
While most panelists professed to sleep very soundly, here are seven key conundrums that emerged during the session, which can be viewed here.
Why this universe?
In their pursuit of nature's fundamental laws, physicists have essentially been working under a long standing paradigm: demonstrating why the universe must be as we see it. But if other laws can be thought of, why can't the universes they describe exist in some other place? "Maybe we'll find there's no other alternative to the universe we know," says Sean Carroll of Caltech. "But I suspect that's not right." Carroll finds it easy to imagine that nature allows for different kinds of universes with different laws. "So in our universe, the question becomes why these laws and not some other laws?"
What is everything made of?
It's now clear that ordinary matter – atoms, stars and galaxies – accounts for a paltry 4 per cent of the universe's total energy budget. It's the other 96 per cent that keeps University of Michigan physicist Katherine Freese engaged. Freese is excited that one part of the problem, the nature of dark matter, may be nearing resolution. She points to new data from experiments like NASA's Fermi satellite that are consistent with the notion that dark matter particles in our own galaxy are annihilating with one another at a measurable rate, which in turn could reveal their properties. But the discovery of dark energy, which appears to be speeding up the expansion of the universe, has created a vast new set of puzzles for which there are no immediate answers in sight. This includes the nature of the dark energy itself and the question of why it has a value that is so extraordinarily small, allowing for the formation of galaxies, stars and the emergence of life.
How does complexity happen?
From the unpredictable behaviour of financial markets to the rise of life from inert matter, Leo Kadananoff, physicist and applied mathematician at the University of Chicago, finds the most engaging questions deal with the rise of complex systems. Kadanoff worries that particle physicists and cosmologists are missing an important trick if they only focus on the very small and the very large. "We still don't know how ordinary window glass works and keeps it shape," says Kadanoff. "The investigation of familiar things is just as important in the search for understanding." Life itself, he says, will only be truly understood by decoding how simple constituents with simple interactions can lead to complex phenomena.
Will string theory ever be proved correct?
Cambridge physicist David Tong is passionate about the mathematical beauty of string theory – the idea that the fundamental particles we observe are not point-like dots, but rather tiny strings. But he admits it once brought him to a philosophical crisis when he realised he might live his entire life not knowing whether it actually constitutes a description of all reality. Even experiments such as the Large Hadron Collider and the Planck satellite, while well positioned to reveal new physics, are unlikely to say anything definitive about strings. Tong finds solace in knowing that the methods of string theory can be brought to bear on less fundamental problems, such as the behaviour of quarks and exotic metals. "It is a useful theory," he says, "so I'm trying to concentrate on that."
What is the singularity?
For cosmologist and Perimeter Institute director Neil Turok, the biggest mystery is the one that started it all, the big bang. Conventional theory points back to an infinitely hot and dense state at the beginning of the universe, where the known laws of physics break down. "We don't know how to describe it," says Turok. "How can anyone claim to have a theory of everything without that?" Turok is hopeful that string theory and a related development known as the "holographic principle", which shows that a singularity in three dimensions can be translated into a mathematically more manageable entity in two dimensions (which may imply that the third dimension and gravity itself are illusory). "These tools are giving us new ways of thinking about the problem, which are deeply satisfying in a mathematical sense," he says.
What is reality really?
The material world may, at some level, lie beyond comprehension, but Anton Zeilinger, professor of physics at the University of Vienna, is profoundly hopeful that physicists have merely scratched the surface of something much bigger. Zeilinger specialises in quantum experiments that demonstrate the apparent influence of observers in the shaping of reality. "Maybe the real breakthrough will come when we start to realise the connections between reality, knowledge and our actions," he says. The concept is , but it is well established in practice. Zeilinger and others have shown that particles that are widely separated can somehow have quantum states that are linked, so that observing one affects the outcome of the other. No one has yet fathomed how the universe seems to know when it is being watched.
How far can physics take us?
Perhaps the biggest question of all is whether the process of inquiry that has revealed so much about the universe since the time of Galileo and Kepler is nearing the end of the line. "I worry whether we've come to the limits of empirical science," says Lawrence Krauss of Arizona State University. Specifically, Krauss wonders if it will require knowledge of other universes, such as those posed by Carroll, to understand why our universe is the way it is. If such knowledge is impossible to access, it may spell the end for deepening our understanding any further.
Turok says that's exactly why the Perimeter Institute exists, to harness the thinking of the world's brightest young minds in an unrestrained environment. By optimising conditions for creative thinking, it may be possible to avoid such an impasse.
"We're used to thinking of theoretical physics as accidental," says Turok. "We need to ask whether there's a more strategic way to speed up understanding and discovery."
Perhaps then all those troubled physicists can finally get some rest – or at least switch to more mundane worries.
The "Quantum to Cosmos" festival can be viewed online
If you would like to reuse any content from New Scientist, either in print or online, please contact the syndication department first for permission. New Scientist does not own rights to photos, but there are a variety of licensing options available for use of articles and graphics we own the copyright to.
вторник, 23 марта 2010 г.
Черные дыры поставили под сомнение природу темной материи
Темная материя, возможно, распределена во Вселенной иначе, чем предписывают большинство из существующих теорий. К такому заключению пришли астрономы, изучающие поглощение темной материи черными дырами. Выводы ученых опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Коротко работа описана в пресс-релизе Королевского астрономического общества Великобритании.
Темной материей, или скрытой массой называют пока не обнаруженную экспериментально субстанцию, которая участвует в гравитационных взаимодействиях, но не участвует в электромагнитных. Гипотеза о существовании темной материи была предложена после того, как астрономы обнаружили, что массы известных астрономических объектов недостаточно для того, чтобы они взаимодействовали так, как это наблюдают ученые.
Авторы нового исследования строили математические модели поглощения темной материи черными дырами - объектами со столь большой массой, что они не отпускают от себя даже излучения. Большинство гипотез, описывающих свойства темной материи, предполагают, что она существует в виде плотных "комков". Согласно новым данным, если бы это предположение оказалось верным, то сверхмассивные черные дыры (массой от нескольких миллионов до миллиардов масс Солнца) в молодой Вселенной, засасывая в себя огромные количества темной материи, изменили бы облик Вселенной до неузнаваемости. Другими словами, если бы темная материя была распределена так, как считается, окружающее космическое пространство выглядело бы сейчас совершенно иначе.
Ученые определили критическое значение плотности темной материи - семь солнечных масс на каждый кубический световой год. По утверждениям авторов работы, темная материя не может быть упакована с большей плотностью даже локально.
Совсем недавно физики заявили, что им, возможно, удалось получить данные, которые можно рассматривать как доказательство существования темной материи. Однако сами авторы, анализировавшие показания детектора CoGeNT, подчеркивают, что новые результаты нуждаются в многократной тщательной проверке.
Ссылки по теме
- Supermassive black holes: hinting at the nature of dark matter? - пресс-релиз Королевского астрономического общества Великобритании, 22.03.2010
- Физики заявили о возможной регистрации легкой темной материи – Lenta.ru, 01.03.2010
- Физики объявили о вероятной регистрации частиц темной материи – Lenta.ru, 12.02.2010
- Физики показали ненужность темной материи – Lenta.ru, 29.01.2010
- Темную материю заподозрили в изменении орбиты Земли – Lenta.ru, 15.01.2010
- Темная материя оказалась скульптором галактик – Lenta.ru, 12.01.2010
- Физики почти обнаружили темную материю – Lenta.ru, 18.12.2009
Сайты по теме
- Темная материя в Википедии
Темная материя, возможно, распределена во Вселенной иначе, чем предписывают большинство из существующих теорий. К такому заключению пришли астрономы, изучающие поглощение темной материи черными дырами. Выводы ученых опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Коротко работа описана в пресс-релизе Королевского астрономического общества Великобритании.
Темной материей, или скрытой массой называют пока не обнаруженную экспериментально субстанцию, которая участвует в гравитационных взаимодействиях, но не участвует в электромагнитных. Гипотеза о существовании темной материи была предложена после того, как астрономы обнаружили, что массы известных астрономических объектов недостаточно для того, чтобы они взаимодействовали так, как это наблюдают ученые.
Авторы нового исследования строили математические модели поглощения темной материи черными дырами - объектами со столь большой массой, что они не отпускают от себя даже излучения. Большинство гипотез, описывающих свойства темной материи, предполагают, что она существует в виде плотных "комков". Согласно новым данным, если бы это предположение оказалось верным, то сверхмассивные черные дыры (массой от нескольких миллионов до миллиардов масс Солнца) в молодой Вселенной, засасывая в себя огромные количества темной материи, изменили бы облик Вселенной до неузнаваемости. Другими словами, если бы темная материя была распределена так, как считается, окружающее космическое пространство выглядело бы сейчас совершенно иначе.
Ученые определили критическое значение плотности темной материи - семь солнечных масс на каждый кубический световой год. По утверждениям авторов работы, темная материя не может быть упакована с большей плотностью даже локально.
Совсем недавно физики заявили, что им, возможно, удалось получить данные, которые можно рассматривать как доказательство существования темной материи. Однако сами авторы, анализировавшие показания детектора CoGeNT, подчеркивают, что новые результаты нуждаются в многократной тщательной проверке.
Ссылки по теме
- Supermassive black holes: hinting at the nature of dark matter? - пресс-релиз Королевского астрономического общества Великобритании, 22.03.2010
- Физики заявили о возможной регистрации легкой темной материи – Lenta.ru, 01.03.2010
- Физики объявили о вероятной регистрации частиц темной материи – Lenta.ru, 12.02.2010
- Физики показали ненужность темной материи – Lenta.ru, 29.01.2010
- Темную материю заподозрили в изменении орбиты Земли – Lenta.ru, 15.01.2010
- Темная материя оказалась скульптором галактик – Lenta.ru, 12.01.2010
- Физики почти обнаружили темную материю – Lenta.ru, 18.12.2009
Сайты по теме
- Темная материя в Википедии
Подписаться на:
Сообщения (Atom)