Основной охватываемый период – апрель - июнь 2024 г.

Разделы: Гуманитарное знание. Физика. Биология и медицина / Психология. Геология / Эволюционная и молекулярная биология. Путешествия во времени. Искусство. Разное.

Краткий выпуск. Часть публикаций могут найти отражение в следующих выпусках.

Гуманитарное знание

Механик А. Как возможна российская философия. СТИМУЛ: Журнал об инновациях в России. 8 апреля 2024 г.

Беседа с Андреем Вадимовичем Смирновым, доктором философских наук, академиком РАН, ВРИО Первого замдиректора по науке Института философии РАН.

...................................................................................................................

Из вопросов: "Что является предметом заботы философии в настоящее время?"

Из ответов: "Если отвечать просто, то это вопрос о сознании. Что такое человеческое сознание? Вот главный вопрос философии, во всяком случае европейской, начиная с Декарта и особенно после Канта. В чем здесь проблема? Наше сознание – это то, что нам наиболее близко. Сознание – это и есть мы. Ведь кто, как не мы сами, имеет исключительный прямой доступ к нашему сознанию? К моему сознанию не имеет доступа никто, кроме меня. И в то же время мы не знаем, что такое сознание, мы не знаем, откуда оно берется, как оно возникает. Между мною и моим сознанием нет никакого расстояния – и тем не менее я не могу сказать, что такое мое сознание, откуда оно.

Это первый аспект. Но есть и второй: сознание не вписывается в рационально устроенный, подчиняющийся законам мир, выпадает из него. Мы верим, что всё, что происходит, происходит на достаточном основании, всё имеет какую-то причину, ничто не возникает из ничего. А человеческое сознание выпадает из этой универсальной причинно-следственной связи, вы не можете его вставить туда именно как сознание. Иначе вы должны трактовать человека как биоробота, а сознание – как иллюзию: вот тогда научное объяснение мира будет полным и будет включать человека с его сознанием."

................................................................................................................................

"Китайское мышление существенно отличается от нашего. Нам нужна сущностная характеристика, и обязательно с соблюдением закона противоречия, запрещающего соединение противоположностей. А в Китае выстраивается смысловая матрица, как в "Книге перемен", где противоположности не просто уживаются, а необходимы друг для друга и друг в друга переходят, меняются местами".

........................................................................................................................

Rosa Illan Castillo. Why do metaphors of space help us understand time? = Почему метафоры пространства помогают нам понять время? The Conversation. May 7, 2024.

..................................................................................................................

В отличие от физического пространства, в котором мы живем, время нельзя увидеть или потрогать, хотя оно структурирует каждый момент нашей жизни наяву.

Как же тогда людям удалось так легко говорить о такой туманной, абстрактной концепции? Ключ заключается в том, как мы проецируем наше понимание пространства (материальных измерений, с которыми мы можем взаимодействовать) для концептуализации времени.

Понимание мира через метафору

Исследования того, каким образом люди концептуализируют время как пространство, тесно связаны с изучением языка и познания. Концептуальная теория метафор, разработанная Джорджем Лакоффом и Марком Джонсоном, предполагает, что наше представление о мире определяется метафорами, многие из которых закреплены в трех измерениях физического пространства. Метафоры играют важную роль в человеческом рассуждении, влияя на то, как мы говорим и понимаем абстрактные идеи. Мы используем наше понимание пространства и движения как область, в которой мы можем лучше понять более сложные понятия, такие как время. Поэтому, когда мы говорим, что встреча "переносится вперед", мы представляем время как элемент, который движется и в котором движемся мы, отражая нашу склонность интерпретировать абстрактные идеи через физический опыт.

Разные культуры, разное понимание времени

Идея лингвистической относительности, первоначально выдвинутая Бенджамином Уорфом и Эдвардом Сепиром, предполагает, что язык, на котором мы говорим, определяет то, как мы интерпретируем мир вокруг нас.

Исследования показали, что разные культуры и языки не все воспринимают время одинаково. В английском языке, например, мы говорим о будущих событиях как о происходящих перед нами (например, "светлое будущее"), тогда как прошлое находится позади нас.

Однако аймара, коренной народ Южной Америки, помещают прошлое впереди, поскольку оно уже видно и, следовательно, известно, тогда как будущее находится позади, потому что его нельзя увидеть и еще предстоит познать.

В других языках, в частности, в китайском, время визуализируется как вертикальная ось: события прошлого находятся "вверху"; "прошлый месяц" буквально переводится как "месяц выше".

Во многих западных культурах, где текст идет слева направо, существует естественная тенденция ассоциировать движение влево с прошлым, а движение вправо – с будущим ... Это касается и жестов. В культурах, где пишут справа налево, например, в арабском или иврите, соответствующие жесты часто перевернуты: говорящий по-испански или по-английски, говоря о прошлом, жестикулирует влево, говорящий же по-арабски или ивриту указывает вправо.

Два взгляда на управление временем

Метафоры времени можно разделить на "движение эго" и "движение времени", и это различие иллюстрирует различные способы восприятия отношений между пространством и временем. В метафорах "движения эго" человек движется к фиксированному моменту времени, например: "Мы приближаемся к лету". В метафорах "движения времени", наоборот, время движется к человеку: "Лето уже близко".

.......................................................................................................................

Время в движении

..........................................................................................................................

Наши эмоции влияют как на наше восприятие времени, так и на то, как язык может выражать наши собственные субъективные переживания этого времени.

Наш выбор глаголов передает не только объективный факт, но и наше эмоциональное и психологическое состояние: является ли событие "длинным" или "коротким", зависит от того, как мы к нему относимся. Это демонстрирует взаимосвязанную природу познания, эмоций и языка в нашем восприятии течения времени.

Указанные метафоры и их использование открывают захватывающее окно в человеческое познание. Они раскрывают, как язык и мысль соотносятся друг с другом, чтобы придать смысл темпоральному (временному) опыту.

.........................................................................................................................

Автор – специалист в области когнитивной лингвистики. Аспирантка Университета Мурсии, Испания.

Daniel Dennett obituary: 'New atheism' philosopher who sparked debate on consciousness = Некролог Дэниела Деннета: философ "нового атеизма", вызвавший дебаты о сознании. Nature - Obituary. May 17, 2024. В открытом доступе.

О творческом пути известного (недавно умершего) философа сознания, науки и биологии, ученого-когнитивиста, исследовавшего свободу воли, человеческий разум и искусственный интеллект, а также отвергшего существование Бога.

[Деннет сравнивает сознание с пользовательским интерфейсом компьютера: cодержимое нашего сознания имеет такое же отношение к нашему мозгу, как маленькие папки и другие значки на экране компьютера к его основным схемам и программному обеспечению ...

О свободе воли: хотя в строго физическом смысле наши действия могут быть детерминированы, мы все же можем быть свободны во всех важных отношениях благодаря способностям, которые мы развили ... ]

Дэниел Деннет: "Где я?" (The MIT Press Reader).

Диметор Д. Гипотезы квантового сознания и критического мозга. Мозг – квантовый компьютер или усилитель хаоса? Habr. 11 мая 2024 г.

Мозг как квантовая система и мозг как классическая система ... Обзорная статья. С иллюстрациями.

Gregg Henriques. Is Physics All There Is? There is more to the world than just matter and energy = Физика - Это Всё, Что Есть? В мире есть нечто большее, чем просто материя и энергия. Psychology Today - Phylosophy. May 22, 2024.

Критический анализ недавнего интервью с известным физиком Шоном Кэрроллом: "ФИЗИКА СОЗНАНИЯ".

..............................................................................................................................

Кэрролл признает, что такие вещи, как кошки, баскетбольные игры и сознание, существуют постольку, поскольку они являются "полезными категориями", о которых мы можем говорить, чтобы придать смысл нашему миру. Однако он не считает, что они "фундаментально реальны". Вместо этого он думает, что фундаментально реальны только законы физики и частицы Стандартной модели. Что касается сознания, Кэрролл объясняет, что он не думает, что "существует какая-то особая ментальная сфера существования… это вcё – физический мир".

Со времен научного просвещения философам и ученым было трудно найти правильную модель, которая согласовывала бы идеи физики с человеческим сознанием и остальным миром ... Это относится к нашей неспособности создать связное понимание, которое ставит разум во взаимосвязь с материей, а научное знание – с субъективным и социальным знанием.

...................................................................................................................................

Редуктивная физикалистская онтология – "плоская". Как видно из описания Шона Кэрролла, по-настоящему реальными считаются только нижние слои природы ... Но существует множество причин, по которым плоская онтология ошибочна с философской точки зрения ...

Почему такие люди, как Шон Кэрролл, могут утверждать, что реален только нижний слой? Предположим, например, что кошки, сознание и звезды состоят из частиц и сил в Стандартной модели физики элементарных частиц. От этого всего лишь небольшой шаг до того, чтобы сказать, что это единственный слой, который "действительно" существует.

Однако, к сожалению, возникают две проблемы, когда вы объединяете то, что наиболее обобщаемо, с тем, что фундаментально реально. Во-первых, существует проблема невозможности завершения редукции. Если мы последуем тому, что говорит нам современная физика, все законы, частицы, пространство и время в конечном итоге схлопнутся в единую энергоинформационную сверхсилу во время Большого взрыва. То есть, частицы и законы физики возникают из единой сверхсилы таким же образом, как жизнь и разум возникают из более фундаментальных механизмов. Чтобы быть по-настоящему последовательным на этом фронте, Кэрроллу пришлось бы признать, что частицы в Стандартной модели и законы, связанные с фундаментальными силами, также являются "полезным способом говорить" о еще более фундаментальной, сингулярной сверхсиле.

Чтобы быть последовательным, ему следовало бы просто сказать: "Всё на самом деле представляет собой одно и то же, единую энергетическую сверхсилу, которая одновременно является всем и заставляет всё существовать. Мы можем говорить о вещах как о других, потому что это полезно. То есть Стандартная теория физики элементарных частиц, химия, биология и психология дают нам полезные категории, но они не реальны в фундаментальном смысле."

"Я предполагаю, что вам здесь что-то не нравится. Одна очевидная проблема заключается в том, что это утверждение не позволяет вам каким-либо образом понять мир. Сжимая всё в одну единственную вещь, невозможно понять реальность."

Этот момент – хороший способ проиллюстрировать ошибку приравнивания того, что наиболее обобщаемо, к тому, что фундаментально реально. Как отмечает Джон Верваке, чтобы составить карту реального мира, нам необходимо понимать как обобщаемые сходства, так и вещи, которые создают различия. Различия не являются иллюзиями или эпифеноменами, а являются частью реального мира и имеют реальный онтологический статус.

Общий термин для понимания дифференциации – эмерджентность. Расширенный натурализм дает нам последовательный способ понимания эмерджентности. Кэрролл привел пример того, что текучесть воздуха – это возникающее свойство, не связанное с конкретными молекулами, из которых он состоит. Это то, что мы называем совокупной эмерджентностью; однако это лишь один из видов возникновения, и он наименее интересен ...

Есть (по крайней мере) два других вида возникновения, и оба имеют большее онтологическое значение, чем совокупное возникновение. Второй вид возникновения – это когда части собираются вместе, образуя новое функциональное целое. Примером может служить случай, когда электрон и протон объединяются, образуя атом водорода. Как описывает Эрик Хоэл в книге "Мир, стоящий за миром: сознание, свободная воля и пределы науки" [2023], математически было показано, что возникающие целые обладают уникальными свойствами и причинными силами, которые нельзя свести к уровням, расположенным ниже них.

Эмерджентный натурализм выделяет еще один вид возникновения, называемый "пространственным" возникновением. Это когда генерируется новый "план существования".

........................................................................................................................................

Автор – профессор психологии в Университете Джеймса Мэдисона.

См. также: Менский М.Б. Сознание и квантовая механика. ДМК Пресс. 2022. 320 страниц.

Из интервью с автором – известным российским физиком-теоретиком (Econet.ru):

" ... Необходимо отметить два основных свойства сознания, которые удается объяснить в рамках концепции Эверетта: первое – сверхинтуиция, и второе – управление субъективной реальностью. Очень странные свойства, потому что, например, сверхинтуиция – это получение информации ниоткуда, то есть, получение такой информации о нашем мире, которую в сознательном состоянии получить нельзя.

В сознательном состоянии мы видим только одну классическую картинку мира и не способны видеть одновременно две. А на самом деле существует не только две, а огромное количество картинок, и они лишь в совокупности описывают квантовый мир полностью. Понятно, что из такой "базы данных", которая состоит из огромного количества классических картин, информации можно получить гораздо больше. А когда мы видим только одну картину, то есть, остаемся в сознательном состоянии, этой информации просто нет. Так вот, сверхинтуиция – это способность проникнуть в квантовый мир как целое и получить информацию из всех классических картинок одновременно. А если мы мыслим в рамках одной картинки, в рамках одного классического мира, то нам кажется, что эта информация – ниоткуда, так как в этом "единственном" классическом мире этой информации нет и быть не может. Но, тем не менее, мы её получаем, потому что наш мир квантовый.

Как эту информацию получить? Физика указывает на то, что это возможно. Но представители некоторых восточных религий или восточных философий (например, йоги, буддисты и т.д.), давно научились это делать. Это могут делать люди, прошедшие специальный психологический тренинг. И главным пунктом в этой тренировке является отключение нашего обыденного сознания, которое позволяет видеть окружающий мир в привычных образах (зрительных, тактильных, вкусовых и так далее) и поддерживать привычное мышление.

Необходимо отключить процессы привычного мышления, как бы сделать свое сознание пустым, и тогда возникает проникновение в квантовый мир. На самом деле, возможность проникновения в квантовый мир существует всегда, но яркая статическая картинка, которую мы видим перед собой, закрывает для нас "дверь" в квантовый мир, как целое, она не позволяет увидеть другие классические картинки ... "

Eric Ralls. What if all things have consciousness? This idea is called panpsychism = Что, если все вещи обладают сознанием? Эта идея называется панпсихизмом. Earth.com. June 14, 2024.

Обзорная статья.

.......................................................................................................................................

Появление теории интегрированной информации

Это научная теория, целью которой является объяснение того, что такое сознание, как оно работает и почему оно существует. Разработанная нейробиологом Джулио Тонони в 2004 году [и активно развиваемая в настоящее время], она предполагает, что сознание возникает в результате интеграции информации внутри системы, а количество интегрированной информации Φ ("phi" = "фи") определяет уровень сознания.

....................................................................................................................................

Любая система, биологическая или искусственная, может быть сознательной, если она имеет достаточно высокое значение Φ. Система генерирует сознание, когда она интегрирует информацию таким образом, который не сводится к ее отдельным частям. Это означает, что информация, обрабатываемая системой, представляет собой нечто большее, чем просто сумму ее частей. Сознание является внутренним и независимым от внешних наблюдателей или функций. Теория также предполагает, что качество и содержание сознательного опыта определяются конкретным способом интеграции информации в систему. Различные модели интегрированной информации порождают разные квалиа, или субъективные переживания.

...........................................................................................................................................

О теории интегрированной информации Сысоев М.С., преподаватель кафедры философии и гуманитарной подготовки Воронежского государственного медицинского университета имени Н.Н. Бурденко (Научный богословский портал Bogoslov.ru) и Научно-образовательный портал "Большая российская энциклопедия" - Научные теории, концепции, гипотезы, модели.

James Dargan. Quantum entanglement across space and time? New experiments probe the limits = Квантовая запутанность в пространстве и времени? Новые эксперименты исследуют пределы. The Quantum Insider. May 20, 2024.

"Квантовая механика действительно является самым глубоким нарушением нашего понимания физической вселенной, с которым когда-либо сталкивался наш вид ... " – об интервью с доцентом Городского колледжа Нью-Йорка Элизой Крулл, которое она дала на недавно прошедшем Всемирном фестивале науки.

Крулл предположила, что само пространство-время может быть квантовано и запутано. Ткань реальности может состоять из фундаментально взаимосвязанных, нелокальных частей, вопреки нашему повседневному опыту. А такие прорывы, как демонстрация темпоральной (временной) запутанности, дают "дразнящие намеки на то, что еще более глубокая и странная теория реальности ожидает открытия за пределами квантовой механики".

Если говорить о теориях квантовой гравитации и теориях квантовых полей, то здесь не каждая часть поддается эмпирической проверке. И чтобы разгадать истинную квантовую природу пространства-времени, эксперименты и философский анализ должны идти рука об руку. 

........................................................................................................................

Элиза Крулл – физик, астроном, философ физики. Автор многих книг. Из подготавливаемого к изданию: "Парадокс Эйнштейна: дебаты о нелокальности и неполноте в 1935 году", "Бог и проблема квантовой физики".

Физика

Ben Turner. 'Physics itself disappears': How theoretical physicist Thomas Hertog helped Stephen Hawking produce his final, most radical theory of everything = "Физика сама по себе исчезает": как физик-теоретик Томас Хертог помог Стивену Хокингу создать свою последнюю, самую радикальную теорию всего. Live Science. June 11, 2024.

Томас Хертог рассказывает, как он сотрудничал со Стивеном Хокингом над его окончательной теоремой – "дарвиновской революцией в физике", объясняющей происхождение времени.

.......................................................................................................................................

Q: Когда вы встретились со Стивеном Хокингом, он начал думать, что картина происхождения Вселенной, которую он ранее представил в "Краткой истории времени", ошибочна, и он хотел найти новую теорию. Для читателей, которые, возможно, не знают, какова стандартная концепция происхождения нашей Вселенной?

A: Конечно, стандартно то, что произошел своего рода Большой взрыв – жестокое, чрезвычайно странное начало. Трудно было описать, что именно произошло во время Большого взрыва.

В чем новизна вклада Хокинга в "Краткой истории времени"? Какую ключевую идею он использовал? В своем знаменитом "предложении об отсутствии границ" он предложил математическую модель фактического начала, в которой истинным источником является Большой взрыв.

К сожалению, модель Хокинга не создала обитаемую Вселенную. Вместо этого получилась пустая вселенная – без звезд, без галактик и без жизни. Итак, как вы говорите, к концу 90-х Хокинг понял, что с его моделью возникла проблема.

Q: Популярный ответ на вопрос о том, как могла образоваться наша обитаемая Вселенная, заключается в том, что Большой взрыв привел к вечной космической инфляции с различными карманами расширяющегося пространства-времени – мультивселенной – и что наша Вселенная просто оказалась одним из карманов, где действуют законы физики, сбалансированные таким образом, чтобы возникла жизнь. Почему эта идея не устроила Хокинга?

A: Эти модели мультивселенной не фальсифицируемы даже в принципе. Это не потому, что мы не можем взглянуть на раннюю Вселенную и проверить ее; это потому, что модели мультивселенной не дают однозначных предсказаний того, что мы должны увидеть в этой вселенной.

........................................................................................................................................

Q: Предыдущие теории Большого взрыва создавали Вселенную так, как будто они смотрели на нее с "объективной", богоподобной точки зрения. Теория, над которой вы с Хокингом начали работать, сместила данную точку зрения на другую, более похожую на нашу – наблюдателя где-то во Вселенной. Это заставило вас взять в качестве отправной точки квантовую механику, а также теорию струн. Чему вас научил этот путь?

A: Когда вы взглянете на Вселенную глазами Бога, вы будете искать предварительное объяснение того, почему весь космос должен делать то, что он делает – некую математическую истину Платона, которая нависает над всей вселенной.

Но если вы возьмете то, что вы называете более человеческой точкой зрения, точкой зрения наблюдателя во Вселенной, всё будет совсем иначе. Вы будете использовать более историческую перспективу. Вы не спрашиваете: "Почему Вселенная должна быть такой?" но "Как все это произошло?"

Если вы используете квантовую механику, чтобы реконструировать эту историю вплоть до Большого взрыва, эта историческая перспектива начнет проявляться на уровне самих законов физики. И это, конечно, сюрприз. Мы думали, что законы физики фиксированы и неизменны, но если вернуться в прошлое, они начнут упрощаться. В каком-то смысле начинают испаряться даже структуры.

Структура, закодированная в законах физики, начинает исчезать до тех пор, пока в конечном итоге – и в этом суть нашей гипотезы – даже различие между временем и пространством не размывается. Законы эволюции нашей Вселенной, стандартные законы физики, закрываются; они перестают быть. Сама физика исчезает.

Это дарвиновский поворот. В биологии мы возвращаемся по древу жизни к зарождению жизни, и законы биологии тоже исчезают. Это потому, что данные законы являются возникающими свойствами биологической эволюции. Мы утверждаем, что законы физики также являются эмерджентными свойствами гораздо более ранней эволюции.

Q: Людям это покажется очень странным. В биологии давление отбора играет роль стимулирования развития биологических законов. Что заставляет физические законы развиваться?

A: Акт наблюдения в квантовой механике. Вы спросите меня: "Но подождите минутку – кто наблюдает?" Потому что очевидно, что в ранней Вселенной не было человека-наблюдателя. Но мы все знаем, что акт наблюдения в квантовой механике исходит из самой окружающей среды – это взаимодействие между частицами и силами.

Даже одиночный фотон может выполнять акт наблюдения в квантовой механике. Он может превратить ряд возможных историй в осязаемую, конкретную реальность.

Q: Согласно вашей теории, когда мы возвращаем время назад к Большому взрыву, физические законы складываются сами по себе, и само время теряет свою идентичность – это дает ему исходную точку. Эйнштейну особенно не нравилась данная идея. Почему он возражал против этого?

A: Когда Эйнштейн и его современники прогоняли эволюцию Вселенной вспять во времени, они делали это, используя собственную теорию Эйнштейна в классической, детерминистской манере. Они столкнулись с тем, что они называют сингулярностью [где уравнения, описывающие Вселенную, не работают]. Происхождение времени, Большой взрыв, казалось, не было частью науки.

Когда мы со Стивеном прогнали эволюцию Вселенной в обратном направлении, мы сделали это квантово-механическим способом. Это согласуется с Эйнштейном, пока вы не достигнете более ранних стадий, на которых наша картина совсем иная. Законы физики никогда по-настоящему не нарушаются (в картине Хертога, Хартла и Хокинга); они просто постепенно исчезают. Я думаю, Эйнштейн бы с этим согласился.

Q: Ключом к вашей идее о происхождении времени является то, что это свойство возникает в результате взаимодействия множества квантовых частиц на краю наблюдаемой Вселенной. Вселенная подобна расширяющемуся наружу диску, а на краю этого диска находятся кубиты – частицы, содержащие всю информацию Вселенной. Игра этих частиц излучает время в нашу Вселенную из самого дальнего края – словно космическая голограмма. Можете ли вы объяснить голографический принцип немного подробнее?

A: Итак, мы читаем прошлое Вселенной с голографической точки зрения. Голографический экран – абстрактное представление нашей реальности, и по мере того, как мы всё дальше и дальше отдаляемся от этого экрана, это соответствует возвращению во времени. Изображение становится более грубым, вы теряете информацию, теряете пиксели, а Большой взрыв – предел, когда у вас заканчивается информация. Начало мира на самом деле представляет собой эпистемический горизонт, куда наука (с голографической точки зрения) просто не может проникнуть дальше назад.

И, конечно же, это очень хорошо согласуется с историей, которую я рассказал вам ранее, – что законы физики вместе со временем и пространством исчезают, когда мы достигаем Большого взрыва, источника физики ...

Так работает теоретическая физика. Оглядываясь назад, вы начинаете с большой интуиции и формируете ее в математическую структуру, которая является последовательной и позволяет вам в конечном итоге предсказывать новые явления. Именно здесь проводятся текущие исследования: как мы можем протестировать эту модель? Как мы можем найти окаменелости этой очень ранней эволюции?

..............................................................................................................................................

Космический микроволновый фон (CMB) дает вам картину Вселенной через 380 000 лет после Большого взрыва, когда она стала прозрачной. Но эта ранняя фаза эволюции, о которой я говорю, происходит гораздо раньше, поэтому вам придется заглянуть сквозь [CMB]. И вы не можете сделать это с помощью света, электромагнитных волн.

Но гравитационные волны проходят сквозь всё, так что можно надеяться заглянуть еще дальше назад. В принципе, предела нет – вы можете вернуться к Большому взрыву и открыть этот более глубокий уровень эволюции.

Q: Скажем, мы можем. Что мы сможем увидеть?

A: Мы выдвинули гипотезу. Как? Что ж, то, как я представляю себе эту раннюю стадию, немного похоже на ветвящееся и разнообразное дерево физических законов. Каждое из этих разветвлений на самом деле является рождением нового вида силы – одна сила разделяется на две с новыми частицами и большей структурой. Некоторые из этих ветвей довольно сильные: они сопровождаются всплесками гравитационных волн, которые не локализованы в одном месте и выглядят как фоновое излучение, очень похожее на космическое микроволновое фоновое излучение.

Это вся Вселенная переходит в новое состояние, когда она охлаждается и расширяется, и это сопровождается сильным всплеском инфляции.

Q: Ваша теория описывает физические законы, быстро развивающиеся, когда Вселенная была плотной и горячей и между частицами было множество взаимодействий или "наблюдений". Но если эти законы все еще способны развиваться, имеет ли это какое-либо значение для того, как закончится Вселенная?

A: Короткий ответ, конечно, я не знаю. Но если вы бросите мне вызов, я могу сказать кое-что очень умозрительное: если законы физики не были определены, фиксированы и неизменны в прошлом, естественно ожидать, что они не будут вечными. Итак, хотя эта эволюция сейчас подавлена (поскольку Вселенная холодна), она не подавлена до бесконечности.

.............................................................................................................................................

Teodor Stromberg, Peter Schiansky, Marco Tulio Quintino, Michael Antesberger, Lee A. Rozema, Iris Agresti, Caslav Brukner, Philip Walther. Experimental superposition of a quantum evolution with its time reverse = Экспериментальная суперпозиция квантовой эволюции с обращением времени. Physical Review Research, 6, 023071. April 19, 2024. В открытом доступе.

В макроскопическом мире время по своей сути асимметрично и течет в определенном направлении – от прошлого к будущему. Но то же самое не обязательно верно для квантовых систем, так как некоторые квантовые процессы производят действительную квантовую эволюцию при обращении времени. Предполагая, что такие процессы можно исследовать в обоих направлениях времени, мы можем также рассматривать квантовые процессы, исследуемые в когерентной суперпозиции прямого и обратного направлений времени. Что дает более широкий класс квантовых процессов, чем те, которые рассматривались до сих пор в литературе, включая процессы с неопределенным причинным порядком.

Рассматривается квантовый переворот времени. Фотонная реализация данной операции применяется к игре, сформулированной как задача различения двух наборов операторов. "Эта игра не только служит свидетельством неопределенного направления времени, но также позволяет получить вычислительное преимущество над стратегиями, использующими фиксированное направление времени, и даже над стратегиями с неопределенным причинным порядком ..."

Обращение времени и квантовый переворот времени /Рис. 1/: Прямое (вверху) и обратное (внизу) направления одной и той же временной эволюции показаны желтым и синим цветом соответственно. Эволюция во времени назад задается некоторой функцией f эволюции вперед, и разложение полной эволюции во времени на этапы показывает, что f должно быть изменяющим порядок. Инверсия и транспонирование являются примерами таких функций, меняющих порядок ... Квантовые ворота часто моделируются как черные ящики со входом и выходом. Здесь рассматриваются черные ящики, доступ к которым можно получить в двух разных направлениях, создавая либо прямую, либо обратную временную эволюцию в зависимости от того, в каком направлении осуществляется доступ к ящику ...

Yu Guo, Zixuan Liu, Hao Tang, Xiao-Min Hu, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Giulio Chiribella. Experimental demonstration of input-output indefiniteness in a single quantum device = Экспериментальная демонстрация неопределенности ввода-вывода в одном квантовом устройстве. Physical Review Letters, 132, 160201. April 16, 2024. В открытом доступе.

Квантовая теория позволяет информации течь через одно устройство в когерентной суперпозиции двух противоположных направлений, что приводит к ситуациям, когда направление ввода-вывода является неопределенным. "Здесь мы представляем теоретический метод, позволяющий засвидетельствовать неопределенность ввода-вывода в одном квантовом устройстве, и экспериментально демонстрируем его, создав фотонную установку, которая демонстрирует неопределенность ввода-вывода со статистической значимостью, превышающей 69 стандартных отклонений ... "

На тему данного исследования (см. выше): Huang Rui. Researchers realize time reversal through input-output indefiniteness = Исследователи осознают обращение времени через неопределенность ввода-вывода. Phys.org. July 8, 2024.

Исследовательская группа построила когерентную суперпозицию квантовой эволюции с двумя противоположными направлениями в фотонной системе и подтвердила ее преимущество в характеристике неопределенности ввода-вывода.

Представление о том, что время неумолимо течет из прошлого в будущее, глубоко укоренилось в сознании людей. Однако законы физики, управляющие движением объектов в микроскопическом мире, не различают намеренно направление времени.

Более конкретно, основные уравнения движения как классической, так и квантовой механики обратимы, и изменение направления временной системы координат динамического процесса (возможно, вместе с направлением некоторых других параметров) по-прежнему представляет собой действительный эволюционный процесс.

Это известно как симметрия обращения времени. В квантовой информатике обращение времени вызвало большой интерес благодаря его применениям в многовременных квантовых состояниях, моделировании замкнутых времениподобных кривых и инверсии неизвестных квантовых эволюций. Однако обращение времени трудно реализовать экспериментально.

..................................................................................................................................................

Исследование раскрывает потенциал неопределенности ввода-вывода как ценного ресурса для развития квантовой информации и фотонных квантовых технологий.

См. также: Alessandro Foligno, Tianci Zhou, Bruno Bertini. Temporal entanglement in chaotic quantum circuits = Темпоральная запутанность в хаотических квантовых цепях. Physical Review X, 13, 041008. October 11, 2023. В открытом доступе.

Концепция пространственной эволюции (или пространственно-временной двойственности) стала многообещающим подходом для изучения квантовой динамики. Основная идея заключается в смене ролей пространства и времени, развитии системы с использованием матрицы пространственного переноса, а не оператора временной эволюции. Предел бесконечного объема затем описывается фиксированными точками последней матрицы передачи, также известной как матрицы влияния. Чтобы установить потенциал данного метода как добросовестной вычислительной схемы, важно понять, можно ли эффективно закодировать матрицы влияния на классическом компьютере. Поиск начинается с представления систематической характеристики их запутанности, т.н. темпоральной (временной) запутанности, в хаотических квантовых системах ... 

Рассматривается эволюция в общем пространственноподобном направлении; приводятся два фундаментальных результата. Во-первых, временная запутанность всегда подчиняется закону объема во времени. Во-вторых, идентифицируются два маргинальных случая – эволюция в чистом пространстве в общих хаотических системах и любая пространственноподобная эволюция в дуально-унитарных схемах. При этом энтропия Реньи с индексом больше единицы сублинейна во времени, тогда как как энтропия запутанности фон Неймана растет линейно ...

Ali Ayatollah Rafsanjani, Mohammad Javad Kazemi, Vahid Hosseinzadeh, Mehdi Golshani. Non-local temporal interference = Нелокальная темпоральная интерференция. Nature - Scientific Reports, vol. 14. February 13, 2024. В открытом доступе.

В квантовой теории несколько эффектов, первоначально наблюдавшихся в пространственной области, впоследствии наблюдались и во временной области. Эти эффекты включают в себя широкий спектр явлений, таких как дифракция во времени, интерференция во времени, локализация Андерсона во времени и ряд других. "Чтобы расширить данное направление исследований, мы предлагаем простую экспериментальную установку, которую можно использовать для наблюдения нелокальной интерференции во времени прибытия, которая аналогична нелокальной интерференции в положении прибытия, наблюдаемой в запутанных системах частиц ... "

Источник излучает пары запутанных частиц, каждая из которых проходит через двойную щель, а затем подвергается свободному падению /Рис. 1/ ... 

Jiangtian Yao, Pieter W. Claeys. Temporal entanglement profiles in dual-unitary Clifford circuits with measurements = Темпоральные профили запутанности в дуально-унитарных цепях Клиффорда с измерениями. На arXiv. Last revised June 18, 2024.

... Во всех случаях пиковое значение темпорального (временного) барьера запутанности масштабируется по объемному закону для всех скоростей измерений ...

Claudia Artiaco, Christoph Fleckenstein, David Aceituno Chavez, Thomas Klein Kvorning, Jens H. Bardarson. Efficient large-scale many-body quantum dynamics via local-information time evolution = Эффективная крупномасштабная квантовая динамика многих тел посредством временной эволюции локальной информации. PRX Quantum, 5, 020352. June 4, 2024. В открытом доступе.

"В процессе эволюции систем многих тел запутанность быстро растет, ограничивая точное моделирование мелкомасштабными системами или небольшими временными масштабами. Однако квантовая информация имеет тенденцию течь в сторону более крупных масштабов, не возвращаясь к локальным масштабам, так что ее подробная крупномасштабная структура не влияет напрямую на локальные наблюдаемые. Это позволяет удалить крупномасштабную квантовую информацию таким образом, чтобы сохранить все локальные наблюдаемые и предоставить доступ к крупномасштабной и долговременной квантовой динамике. С этой целью мы используем недавно представленную информационную решетку для организации квантовой информации в различных масштабах, что позволяет нам определять локальную информацию и информационные потоки, которые мы используем для систематического контролируемого исключения дальнодействующих квантовых корреляций. Наш подход основан на разложении системы на подсистемы до максимального масштаба и времени ... "

Scientists test for quantum nature of gravity = Ученые проверяют квантовую природу гравитации. ScienceDaily. May 2, 2024.

О загадочной квантовой структуре пространства и времени – исследование границы между теориями гравитации и квантовой механики с использованием нейтринных частиц сверхвысокой энергии, обнаруженных детектором частиц, установленным глубоко в антарктическом леднике на Южном полюсе.

Исследователям удалось изучить более 300 000 нейтрино. "Наша работа привела к измерению, которое было гораздо более чувствительным, чем предыдущие (более чем в миллион раз больше для некоторых моделей), но оно не обнаружило доказательств ожидаемых квантовых гравитационных эффектов".

Это ненаблюдение квантовой геометрии пространства-времени является мощным заявлением о до сих пор неизвестной физике, которая действует на стыке квантовой физики и общей теории относительности.

.............................................................................................................................

Материалы предоставлены Техасским университетом в Арлингтоне. Описание полученных результатов в журнале Nature Physics: " ... Мы не обнаружили доказательств аномальной декогеренции нейтрино и определили пределы взаимодействия нейтрино с квантовой гравитацией ... "

Laszlo B. Szabados. Minkowski space from quantum mechanics = Пространство Минковского из квантовой механики. Foundations of Physics, vol. 54. May 4, 2024. В открытом доступе.

Метрическая структура пространства Минковского может быть восстановлена из квантовой механики в классическом пределе, используя только наблюдаемые абстрактных квантовомеханических систем ... 

48 страниц с расчетами.

Gravitational waves and the geometry of spacetime = Гравитационные волны и геометрия пространства-времени. TU/e (Eindhoven University of Technology News). June 4, 2024.

О результатах исследования Сьорса Хифера в области прикладной дифференциальной геометрии (Центр анализа, научных вычислений и приложений, Эйндховенский технологический университет, PhD диссертация).

............................................................................................................................

Один из подходов к разрешению конфликта общей теории относительности и квантовой механики состоит в расширении математической структуры, лежащей в основе общей теории относительности.

С точки зрения математики, общая теория относительности основана на псевдоримановой геометрии, представляющей собой математический язык, способный описать большинство типичных форм, которые может принимать пространство-время.

"Однако недавние открытия показывают, что пространство-время нашей Вселенной может выходить за рамки псевдоримановой геометрии и может быть описано только с помощью финслеровой геометрии, более продвинутого математического языка ... "

Чтобы изучить возможности финслеровской гравитации, Хиферу нужно было проанализировать и решить определенное уравнение поля.

..........................................................................................................................

Хифер обратился к уравнению вакуумного поля Кристиана Пфайфера и Маттиаса Н. Р. Вольфарта, которое является уравнением, управляющим гравитационным полем в пустом пространстве. Иначе, это уравнение описывает возможные формы, которые могла бы принять геометрия пространства-времени в отсутствие материи.

Хифер: "В хорошем приближении сюда входит все межзвездное пространство между звездами и галактиками, а также пустое пространство, окружающее такие объекты, как Солнце и Земля. Тщательно анализируя уравнение поля, было идентифицировано несколько новых типов геометрии пространства-времени."

.................................................................................................................................

Приведен электронный адрес Сьорса Хифера.

Clare Watson. Wild new study suggests gravity can exist without mass = Новое "дикое" исследование предполагает, что гравитация может существовать без массы. ScienceAlert. June 13, 2024.

Темная материя – гипотетическая невидимая масса, первоначально предложенная для объяснения галактик, удерживающихся вместе при высокоскоростном вращении, заставляет физиков предлагать всевозможные идеи, чтобы избежать использования этого неуловимого материала как способа заткнуть дыры в современных теориях.

Последнее предложение в таком духе поступило от астрофизика Ричарда Лью из Университета Алабамы в Хантсвилле, который предположил, что вместо того, чтобы темная материя связывала вместе галактики и другие тела, Вселенная может содержать тонкие, похожие на оболочки слои "топологических дефектов", порождающих гравитацию без какой-либо основной массы.

Оригинальная статья: Richard Lieu. The binding of cosmological structures by massless topological defects = Связывание космологических структур безмассовыми топологическими дефектами. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 531, Issue 1. June 2024. В открытом доступе.

В предположении сферической симметрии и слабого поля показано, что если решить уравнение Пуассона или уравнения поля Эйнштейна, возникшие из-за топологического дефекта (сингулярности весьма специфической формы), результатом будет локализованное гравитационное поле, способное вызывать плоское вращение (кеплеровские круговые орбиты с постоянной скоростью для всех радиусов) пробных масс на тонкой сферической оболочке без какой-либо основной массы. Более того, крупномасштабная структура, использующая это решение путем концентрической сборки ряда таких топологических дефектов, может создать плоскую кривую вращения звезды или галактики, а также может отклонять свет таким же образом, как эквипотенциальная (изотермическая) сфера. Тем самым необходимость в темной материи или модифицированной теории гравитации смягчается, по крайней мере, частично ...

Elizabeth Fernandez. Gravitational-wave memory may illustrate spacetime symmetries = Гравитационно-волновая память может иллюстрировать симметрию пространства-времени. Physics, 17, 95. June 13, 2024.

Наблюдение гравитационно-волновой памяти может помочь физикам проверить предсказания общей теории относительности о крупномасштабных симметриях в ткани пространства-времени. Обзорная статья.

Гравитационные волны растягивают и сжимают ткань пространства-времени. У них также есть менее известное и менее понятное свойство. После своего прохождения они оставляют неизгладимый след во Вселенной, навсегда меняя расстояния между двумя точками пространства. Этот эффект, называемый гравитационной памятью, согласно прогнозам общей теории относительности, будет очень мал, но потенциально его можно будет изолировать в будущих детекторах гравитационных волн. Результаты нового теоретического исследования показывают, что наблюдения за данной памятью могут дать представление о том, как общую теорию относительности можно объединить с квантовой теорией ...

Koki Tokeshi, Vincent Vennin. Why does inflation look single field to us? = Почему инфляция нам кажется единичным полем? Physical Review Letters, 132, 251001. June 21, 2024.

Большинство высокоэнергетических конструкций, реализующих фазу космической инфляции, содержат много степеней свободы. Тем не менее, все космологические наблюдения согласуются с вложениями одного поля. "Мы показываем, как эффекты выбора объема объясняют этот очевидный парадокс. Из-за квантовой диффузии разные области пространства раздуваются в разной степени. В регионах, которые раздуваются сильнее всего и в конечном итоге доминируют в объеме Вселенной, открывается общий механизм, отклоняющий инфляционную динамику в сторону аттракторов с одним полем". Разработан формализм ограниченной стохастической инфляции ... На arXiv.

Philip Ball. We're trying to find the shape of space: scientists wonder if the universe is like a doughnut = Мы пытаемся найти форму пространства: учёные задаются вопросом, похожа ли Вселенная на пончик. The Guardian - Science. June 8, 2024.

Закрытая вселенная, плоская вселенная, открытая вселенная ... Обзорная статья. С иллюстрациями.

"Предыдущие анализы не исключают возможности наблюдаемых эффектов из-за того, что Вселенная имеет нетривиальную топологию ... "

...........................................................................................................................

В настоящее время используются или строятся несколько инструментов, которые позволят получить более подробную информацию о том, что находится внутри объема наблюдаемого пространства, например, космический телескоп Европейского космического агентства "Евклид", обсерватория SKA, система радиотелескопов, строящаяся в Австралии и Южной Африке. "Мы хотим провести перепись всей материи во Вселенной, которая позволит нам понять глобальную структуру пространства и времени ... ".

Yu-Bin Wang, Xia Zhou, Abdusattar Kurban, Fa-Yin Wang. Bounding the photon mass with ultrawide bandwidth pulsar timing data and dedispersed pulses of fast radio bursts = Ограничение массы фотона с помощью данных синхронизации пульсаров со сверхширокой полосой пропускания и дедисперсных импульсов быстрых радиовсплесков. The Astrophysical Journal, Volume 965, Number 1. April 3, 2024. В открытом доступе.

Китайскими учеными впервые получено дисперсионное уравнение фотона с ненулевой массой, распространяющегося в плазме. 

Популярно ScienceAlert ("Насколько тяжелой может быть частица света? Ученые только что выяснили это ... ") и High-Tech Mail.ru ("Установлен новый верхний предел массы фотона ... ").

Claudio Hernandez-Lopez, Paul Baconnier, Corentin Coulais, Olivier Dauchot, Gustavo During. Model of active solids: rigid body motion and shape-changing mechanisms = Модель активного твердого тела: движение твердого тела и механизмы изменения формы. Physical Review Letters, 132, 238303. June 7, 2024.

Активные твердые тела, такие как коллективы клеток, коллоидные кластеры и активные метаматериалы, демонстрируют разнообразные коллективные явления, начиная от движения твердого тела и заканчивая механизмами изменения формы. Однако нелинейная динамика таких активных материалов остается плохо изученной, когда в них присутствуют моды деформации с нулевой энергией и шум.

"Здесь мы показываем, что распространение напряжений в модели активных твердых тел вызывает спонтанное срабатывание множества мягких гибких мод даже без возбуждения колебательных мод. Вводя адиабатическое приближение, мы отображаем динамику на эффективную свободную энергию Ландау, предсказывая выбор моды и возникновение коллективной динамики. Эти результаты открывают новые способы изучения и проектирования живых и роботизированных материалов с множеством режимов передвижения и изменения формы ... " На arXiv.

Benjamin Yadin, Satoya Imai, Otfried Guhne. Quantum speed limit for states and observables of perturbed open systems = Квантовый предел скорости для состояний и наблюдаемых возмущенных открытых систем. Physical Review Letters, 132, 230404. June 7, 2024.

Квантовые ограничения скорости обеспечивают верхние границы скорости, с которой квантовая система может отходить от своего начального состояния. Здесь предлагается другой вид ограничения скорости, описывающий отклонение возмущенной открытой системы от ее невозмущенной траектории ... На arXiv.

Shin-Liang Chen, Jens Eisert. Semi-device-independently characterizing quantum temporal correlations = Полу-независимая от устройства характеристика квантово-временных корреляций. Physical Review Letters, 132, 220201. May 30, 2024.

" ... Мы представляем ряд приложений, в том числе ограничение максимального нарушения временных неравенств Белла, количественную оценку временной управляемости и ограничение максимальной вероятности успеха в квантовых кодах случайного доступа ... " На arXiv.

Javier Arguello-Luengo, Utso Bhattacharya, Alessio Celi, Ravindra W. Chhajlany, Tobias Grass, Marcin Plodzien, Debraj Rakshit, Tymoteusz Salamon, Paolo Stornati, Leticia Tarruell, Maciej Lewenstein. Synthetic dimensions for topological and quantum phases = Синтетические измерения для топологических и квантовых фаз. Nature - Communications Physics, vol. 7. May 4, 2024. В открытом доступе.

Искусственное пространство-время ...

Авторы сообщают о недавнем прогрессе (перспективе) в исследованиях синтетических измерений, а также собственных попытках создания квантовых симуляторов с синтетическими измерениями, имитирующими искривленные пространства, искусственные калибровочные поля, калибровочные теории решетки, твистронику, квантовые случайные блуждания и многое другое.

Romain Daviet, Carl Philipp Zelle, Achim Rosch, Sebastian Diehl. Nonequilibrium criticality at the onset of time-crystalline order = Неравновесная критичность в начале кристаллического во времени порядка. Physical Review Letters, 132, 167102. April 19, 2024.

Исследуются фазовые переходы при возникновении временного (темпорального) кристаллического порядка в моделях O(N), выведенных из равновесия ... Идентифицирован новый неравновесный класс универсальности, контролирующий физику больших расстояний, независимо от того, насколько малы микроскопические нарушения условий равновесия ... Кристаллы времени. На arXiv.

Yaohua Li, Chenyang Wang, Yuanjiang Tang, Yong-Chun Liu. Time crystal in a single-mode nonlinear cavity = Кристалл времени в одномодовом нелинейном резонаторе. Physical Review Letters, 132, 183803. May 2, 2024.

... Кристалл времени возникает в результате автоколебаний, вызванных линейным усилением, и стабилизируется нелинейным затуханием. Показано, что в фазе кристалла времени существуют резкое диссипативное закрытие щели и чисто мнимые собственные значения спектра Лиувилля в термодинамическом пределе ... На arXiv.

Fernando Iemini, Rosario Fazio, Anna Sanpera. Floquet time crystals as quantum sensors of AC fields = Кристаллы времени Флоке как квантовые сенсоры переменного поля. Physical Review A, 109, L050203. May 30, 2024.

Пространственное и временное упорядочение дальнего действия (на большие расстояния), отображаемое кристаллами дискретного времени, может стать полезным свойством при использовании для восприятия чрезвычайно слабых сигналов. "Здесь мы исследуем их работу в качестве квантовых датчиков слабых переменных полей и демонстрируем, используя квантовую информационную меру Фишера, что они могут преодолеть предел дробового шума, сохраняя при этом длительное время опроса. В таких системах коллективные взаимодействия стабилизируют их динамику относительно шума, что делает их достаточно устойчивыми к несовершенствам протокола ... " На arXiv.

Roy D. Jara, Jr., Dennis F. Salinel, Jayson G. Cosme. Theory of parametric resonance for discrete time crystals in fully connected spin-cavity systems = Теория параметрического резонанса для кристаллов дискретного времени в полносвязных системах спин-резонатор. Physical Review A, 109, 042212. April 17, 2024.

"Мы определяем условия, необходимые для формирования кристаллов дискретного времени (DTC) в полностью связанных системах спин-резонатор с точки зрения параметрического резонанса, отображая эти системы на осциллятороподобных моделях. Мы выясняем роль нелинейности и диссипации путем сопоставления открытой модели Дике с периодическим приводом на эффективные линейные и нелинейные модели осцилляторов, а также анализируем эффект нарушения глобальной симметрии с использованием модели Липкина-Мешкова-Глика с настраиваемой анизотропией. Мы показываем, что нелинейность системы не позволяет динамике стать неограниченной при резонансном движении. С другой стороны, диссипация сохраняет фиксированной амплитуду колебаний неустойчивости удвоения периода, что является ключевой особенностью DTC.

Установлено, что наличие нарушения глобальной симметрии в отсутствие возбуждения имеет решающее значение для параметрической резонансной активации реакции удвоения периода. Мы предоставляем аналитические прогнозы резонансных частот и амплитуд, приводящих к образованию DTC для обеих систем, используя соответствующие модели генераторов ... " На arXiv.

Bob Yirka. Physicists propose time crystal-based circuit board to reduce quantum computing errors = Физики предлагают печатную плату на основе кристалла времени, чтобы уменьшить ошибки квантовых вычислений. Phys.org. June 21, 2024.

Физики из Ягеллонского университета в Польше и Технологического университета Суинберна в Австралии предлагают использовать темпоральные печатные платы, изготовленные с использованием кристаллов времени, как способ решения проблем с ошибками в квантовых компьютерах.

Оригинальная статья (препринт) на arXiv: " ... Здесь мы прокладываем путь для тайм-троники (таймтроники), где темпоральные решетки подобны печатным платам для реализации широкого спектра квантовых устройств ... Более того, наш подход позволяет построить квантовый компьютер, обеспечивающий операции с квантовыми вентилями для всех возможных пар кубитов. Наши результаты показывают, что ограничения, с которыми сталкиваются при создании устройств с использованием обычных пространственных кристаллов, можно преодолеть, приняв кристаллические структуры во времени ... "

Популярно Атомная энергия 2.0.

См. также о кристаллах времени в предыдущих выпусках.

Ludovico Lami, Julen S. Pedernales, Martin B. Plenio. Testing the quantumness of gravity without entanglement = Проверка квантовости гравитации без запутанности. Physical Review X, 14, 021022. May 1, 2024. В открытом доступе.

" ... В отличие от существующих тестов, основанных на обнаружении гравитационно-опосредованной запутанности, наше предложение работает только с когерентными состояниями и, таким образом, не требует генерации в значительной степени делокализованных состояний движения или обнаружения запутанности, которая никогда не создается ни на каком этапе процесса ... "

Gavassino, L., Disconzi, V., Noronha, J. Dispersion relations alone cannot guarantee causality = Сами по себе дисперсионные отношения не могут гарантировать причинность. Physical Review Letters, 132, 162301. April 17, 2024. В открытом доступе.

Принцип причинности: Если возмущение имеет начальную поддержку внутри области пространства R (синий сегмент), то оно не может распространяться за пределы множества J⁺(R), называемого "каузальным будущим R" или "будущим световым конусом R" (красная область) /Рис 1/ ...

"Мы показываем, что линейные суперпозиции плоских волн, включающие однозначное, ковариантно устойчивое дисперсионное соотношение ω(k), всегда распространяются вне светового конуса, если только ω(k)= a + b(k). Это означает, что для отдельных дисперсионных соотношений не существует понятия причинности, поскольку никакие математические условия для функции ω(k) (такие как скорость фронта или условия асимптотической групповой скорости) не могут служить достаточным условием для субсветового распространения в средах с дисперсией.

Вместо этого причинность может возникнуть только в результате тщательного исключения, которое происходит, когда кто-то накладывает друг на друга все ветви возбуждения физической модели. Это происходит автоматически в локальных теориях материи, которые ковариантно устойчивы. Следовательно, мы находим, что потребность в негидродинамических модах в релятивистской механике жидкости аналогична потребности в античастицах в релятивистской квантовой механике ... "

Bartosz Jura. Spatio-temporally graded causality: a model = Причинность, градуированная пространственно-временным образом: одна модель. Foundations of Physics, vol. 54. April 17, 2024. Примечания (Notes) и ссылки на литературу в открытом доступе.

Рассматривается утверждение о том, что в мире природы не существует факта пространственно-временного разделения событий. Чтобы осмыслить такое понятие и построить полезные модели мира, предлагается использовать элементы неклассической логики. Разработанная модель показывает, что субъективные моменты времени подобны нечетким множествам, а их расширение определяется локальными степенями причинности, возникающими в результате процессов интеграции информации, постепенно распространяющихся в пространстве и времени. И именно так можно в определенной степени отказаться от понятия причинности и примирить его с вариантом бергсоновской теории длительности, сформулированной в теории непрерывных изменений. Обсуждается связь предложенной точки зрения с другими теориями, а также предлагаемые ею возможные решения различных проблем, в частности проблемы измерения. На arXiv.

Из текста препринта

Пространственно-временное расширение событий: тот факт, что некоторые события не происходят в один и тот же момент времени, не означает, что они происходят в два различных момента времени; если они не происходят в одном и том же месте, не означает, что они происходят в двух разных местах; и если это не одно и то же событие, то это не означает, что это два разных события. Нет четкого различия между прошлым, настоящим и будущим, между разными пространственными точками или между локальными и нелокальными взаимодействиями.

Автор описывает ступенчатую природу пространственно-временного расширения событий.

Градуированная причинность: (а) причинно-следственная связь, где причины и следствия представляют собой отдельные события; (б) непрерывные изменения без четкого разделения причин и их следствий; (в) градуированное разделение событий и, таким образом, градуированная причинно-следственная связь (на иллюстрации показаны только два экстремума спектра, то есть причинно-следственные линии полностью "зациклены" или "полностью развернуты"); (г) субъективные моменты времени как нечеткие множества с разными пространственно-временными диаметрами (на иллюстрации показано только пространственное измерение); (е) относительное "развертывание" причинно-следственных линий в последовательности событий в зависимости от диаметров субъективных моментов; (f) иллюстрация принципа частотно-временной неопределенности /Рис. 1/ ...

Karmela Padavic-Callaghan. The multiverse could be much, much bigger than we ever imagined = Мультивселенная может оказаться намного больше, чем мы когда-либо могли себе представить. New Scientist. April 9, 2024.

О новом способе интерпретации математики квантовой механики, могущем фундаментально изменить наше понимание реальности.

В основе квантовой механики лежит волновая функция. Но что такое волновая функция?

.........................................................................................................................................

См. также: David Ellerman. A new approach to understanding quantum mechanics: illustrated using a pedagogical model over Z₂ = Новый подход к пониманию квантовой механики: иллюстрация с использованием педагогической модели над Z₂. Applied Math, 4(2). 2024. [April 9]. В открытом доступе.

Новый подход к квантовой механике заключается в том, что математика квантовой механики представляет собой линеаризацию математики разбиений (или отношений эквивалентности) на множестве. В данной статье эти идеи развиваются с использованием векторных пространств над полем Z₂ = {0.1} в качестве педагогической или игрушечной модели (конечномерной, нерелятивистской) квантовой механики ... 

Версия эксперимента с двумя щелями.

Patrik Schach, Enno Giese. A unified theory of tunneling times promoted by Ramsey clocks = Единая теория времени туннелирования, продвигаемая часами Рамсея. Science Advances, Vol. 10, Issue 16. April 19, 2024. В открытом доступе.

Какое время показывают часы после квантового туннелирования? Прогнозы и косвенные измерения варьируются от сверхсветового или мгновенного туннелирования до конечной продолжительности, в зависимости от конкретного эксперимента и точного определения прошедшего времени ... 

"Наша операционная основа (i) объединяет определения туннельной задержки в рамках одного подхода, (ii) связывает время со стандартом частоты, заданным обычными атомными часами, которые можно усилить за счет дифференциальных сдвигов света, и (iii) подчеркивает, что не существует сверхсветовых явлений или мгновенного туннелирования".

О данном исследовании Phys.org.

Uranga, A, Akhmatskaya, E., Sokolovski, D. Imaginary past of a quantum particle moving on imaginary time = Воображаемое прошлое квантовой частицы, движущейся в мнимом времени. Physical Review Research, 6, 023197. May 21, 2024. В открытом доступе.

Недавние достижения в области аттосекундных лазерных технологий возродили интерес к почти вековому вопросу: является туннелирование бесконечно быстрым или частица находится в барьере конечное время? Аналитическое продолжение классических уравнений движения на комплексные времена предполагает, что туннелирующая частица проводит в барьере мнимую длительность i|T| ...

"Мы изучаем историю переданной частицы и обнаруживаем, что она очень мало помнит о прошлом поведении поля, как если бы время прохождения было близко к нулю. Возникшее противоречие позволяет предположить, что вопрос поставлен некорректно, и мы объясним почему ... "

Tobias Asano, Enno Giese, Fabio Di Pumpo. Quantum field theory for multipolar composite bosons with mass defect and relativistic corrections = Квантовая теория поля для мультиполярных составных бозонов с дефектом массы и релятивистскими поправками. PRX Quantum, 5, 020322. April 26, 2024. В открытом доступе.

Получена релятивистская связь между движением центра масс кобозона (составного бозона) и внутренней структурой, закодированной дефектом массы. Эти результаты используются для получения модифицированных энергий связанных состояний, включая движение ионов, модифицированные потенциалы рассеяния, релятивистское расширение уравнения Гросса-Питаевского и дефект массы, применимый к атомным часам или интерферометрии квантовых часов ...

Bolotin, Yu. L., Yanovsky, V. V. Barrow entropy and spacetime foam = Энтропия Барроу и пена пространства-времени. На arXiv. Submitted May 27, 2024.

Квантовые гравитационные эффекты приводят к ограничению точности измерения пространственных и временных интервалов. Они также порождают дискретность структуры пространства-времени (квантовую пену). Общим источником ограничений измерений и дискретности пространства-времени являются квантовые флуктуации, поэтому их характеристики должны быть связаны друг с другом.

Авторы изучают эту связь, используя энтропию Барроу в качестве источника фрактальной структуры пространства-времени ...

Superradiant atoms could push the boundaries of how precisely time can be measured = Сверхизлучающие атомы могут раздвинуть границы точности измерения времени. Phys.org. April 22, 2024.

Сверхизлучающие атомы могут помочь измерять время более точно, чем когда-либо. Исследователи из Копенгагенского университета представили новый метод измерения временного интервала, смягчающий некоторые ограничения, с которыми сталкиваются сегодня самые совершенные атомные часы ... 

Повторное использование атомов, чтобы их не приходилось заменять так часто ...

По материалам журнала Nature Communications.

Популярно IXBT LIVE.

Alessandro Coppo, Alessandro Cuccoli, Paola Verrucchi. Magnetic clock for a harmonic oscillator = Магнитные часы для гармонического генератора (осциллятора). Physical Review A, 109, 052212. May 10, 2024.

"Мы представляем реализацию недавно предложенной процедуры определения времени, основанной на описании развивающейся системы и ее часов как невзаимодействующих запутанных систем в соответствии с подходом Пейджа и Вуттерса. Мы изучаем, как квантовая динамика трансформируется в поведение, подобное классическому, когда условия, связанные с макроскопичностью, выполняются только часами, или и часами, и развивающейся системой. В описании этого возникающего поведения находит свое место классическое понятие времени, а также понятие фазового пространства и траекторий в нем. Это позволяет нам анализировать и обсуждать отношения, которые должны соблюдаться между величинами, характеризующими систему, и часами по отдельности, чтобы результирующая общая картина представляла собой картину физической динамики, как мы ее понимаем ... " На arXiv.

Популярно SecurityLab.ru.

На тему данного исследования (см. выше): Caroline Delbert. Time may actually be one big illusion, says a new study = Время на самом деле может быть одной большой иллюзией, говорится в новом исследовании. Popular Mechanics. June 17, 2024.

Может ли наблюдаемая Вселенная состоять исключительно из слоистых, взаимно запутанных систем? Течение времени озадачивает квантовых физиков, которые пытаются вписать его в целостную модель. Одна дикая теория утверждает, что "время летит заметно потому, что мы запутались… ну… во всём ... "

Nora M. Bauer, Rizwanul Alam, George Siopsis, James Ostrowski. Combinatorial optimization with quantum imaginary time evolution = Комбинаторная оптимизация с квантовой эволюцией в мнимом времени. Physical Review A, 109, 052430. May 21, 2024.

Об использовании квантовой эволюции в мнимом времени для решения задач полиномиальной бинарной оптимизации без ограничений ... Квантовая информация. На arXiv.

Maslennikov, P. K., Volotka, A. V., Baturin, S. S. Theoretical consideration of a twisted atom = Теоретическое рассмотрение закрученного атома. Physical Review A, 109, 052805. May 2, 2024.

Рассматривается закрученное (скрученное, искривленное) состояние атома и возможное влияние такого состояния на свойства фотонов, испускаемых в результате электронного перехода в этом атоме.

Предлагается основа для описания данного состояния. Исследуются возможные различия в эффектах ядерной отдачи в закрученном атоме по сравнению с эффектами в атоме с плоской волной. Если начальное состояние атома искривлено, то распределение фотонов изменится ... На arXiv.

Авторы представляют Физико-технический факультет Университета ИТМО, Санкт-Петербург, Россия.

Isaac Friend, Aleks Kissinger. Identification of causal influences in quantum processes = Идентификация причинных влияний в квантовых процессах. Physical Review A, 109, 042214. April 29, 2024. В открытом доступе.

В последние годы наблюдается большой интерес к распространению концепций причинного вывода, разработанных в контексте классических статистических моделей, на квантовую теорию ... Априори можно было бы подумать, что квантовые измерения уже слишком похожи на вмешательства, так что проблема причинной идентификации упрощается. Это не так: когда мы фиксируем ограниченный класс инструментов квантовых измерений (а именно класс всех проективных измерений) на роль "наблюдений", существуют сценарии, для которых причинная идентификация невозможна ...

Tulja Varun Kondra, Ray Ganardi, Alexander Streltsov. Coherence manipulation in asymmetry and thermodynamics = Манипулирование когерентностью в асимметрии и термодинамике. Physical Review Letters, 132, 200201. May 16, 2024.

... В квантовом режиме когерентность и свободная энергия являются двумя независимыми ресурсами. Тем самым, когерентность накладывает дополнительные нетривиальные ограничения на преобразования состояний, которые остаются неуловимыми. "Чтобы закрыть этот пробел, мы изолируем и изучаем природу когерентности, т. е. предполагаем доступ к источнику свободной энергии ... " На arXiv.

Florian M. Gartner, Erwin Frey. Design principles for fast and efficient self-assembly processes = Принципы проектирования для быстрых и эффективных процессов самостоятельной сборки. Physical Review X, 14, 021004. April 3, 2024. В открытом доступе.

Самосборка является фундаментальной концепцией биологии и представляет значительный интерес для нанотехнологий. Существенный прогресс достигнут в характеристике и контроле свойств получаемых структур как экспериментально, так и теоретически. Однако гораздо меньше известно о кинетических ограничениях и факторах, определяющих динамические свойства, такие как эффективность использования времени, хотя эти ограничения могут стать серьезными ограничивающими факторами процессов самосборки.

"Здесь мы исследуем, как временная эффективность и другие динамические свойства обратимой самосборки зависят от морфологии (формы) строительных блоков для систем, в которых энергия связи между компонентами велика ... "

Авторы формулируют эффективную теорию кинетики самосборки, демонстрирующую присущую масштабную инвариантность. Что позволяет выявить общие законы масштабирования, описывающие минимальное время сборки в зависимости от размера целевой структуры …

Giorgio Nicoletti, Daniel Maria Busiello. Information propagation in multilayer systems with higher-order interactions across timescales = Распространение информации в многоуровневых системах с взаимодействиями более высокого порядка во временных масштабах. Physical Review X, 14, 021007. April 8, 2024. В открытом доступе.

Реальные системы часто характеризуются взаимосвязанными динамическими процессами, происходящими в разных масштабах – пространственных и временных. Такая многоуровневая структура является фундаментальным ингредиентом в формировании свойств сложных систем. Также известно, что внутреннее временное разделение и взаимодействие между медленными и быстрыми процессами являются важнейшей особенностью биологических, химических и экологических систем. Естественной основой для описания этих взаимосвязанных многомасштабных систем являются многоуровневые сети, где разные уровни представляют собой отдельные физические процессы, часто косвенно регулирующие друг друга.

Авторы моделируют регуляторные механизмы посредством триадических взаимодействий высшего порядка между узлами и ребрами, фокусируясь на том, как различные временные рамки, связанные с каждым слоем, влияют на их взаимные эффективные связи.

..............................................................................................................................

Взаимодействия с обратной связью, т.е. представляющие механизмы регулирования от медленных к быстрым переменным, генерируют взаимную информацию между слоями. Напротив, прямые взаимодействия, т. е. от быстрых слоев к медленным, могут распространять эту информацию только при определенных условиях, которые зависят исключительно от структуры лежащих в основе связей высшего порядка.

"Мы вводим матрицу взаимной информации для многомасштабных наблюдаемых, чтобы уловить эти возникающие функциональные связи. Мы применяем наши результаты для изучения архетипических примеров биологических сигнальных сетей и эффективных зависимостей от окружающей среды в случайных процессах. Наша структура обобщает любую динамику в многоуровневых сетях, открывая путь к более глубокому пониманию того, как многомасштабная природа реальных систем формирует их информационный контент и сложность."

Биология и медицина / Психология

Alex C. Ma, Ayana D. Cameron, Martin Wiener. Memorability shapes perceived time (and vice versa) = Запоминаемость формирует восприятие времени (и наоборот). Nature Human Behaviour. April 22, 2024.

Наша способность отслеживать время искажается в зависимости (зависит) от того, на что мы смотрим.

Известно, что зрительные стимулы различаются по воспринимаемой продолжительности, а некоторые визуальные стимулы дольше сохраняются в памяти. Но неизвестно, связаны ли эти две особенности визуальной обработки. Несмотря на ранние предположения о том, что время является извлеченной характеристикой восприятия или характеристики более высокого порядка, более поздние работы показали, что время может быть реализовано в цепях сенсорной модальности. Основным местом проведения многих из этих исследований является зрительная система, где были продемонстрированы чувствительные к продолжительности реакции. Было также замечено, что особенности зрительных стимулов меняют воспринимаемую продолжительность. Данные результаты позволяют предположить, что зрительные цепи опосредуют или конструируют воспринимаемое время.

"Здесь мы представляем данные серии экспериментов о том, что на восприятие времени влияют такие свойства изображения, как размер сцены, беспорядок и запоминаемость. Точнее, мы наблюдаем, что размер и запоминаемость сцены растягивают время, тогда как беспорядок сжимает его. Кроме того, более точно воспринимается и длительность более запоминающихся изображений. И наоборот, чем дольше воспринимается продолжительность изображения, тем более запоминающимся оно является. Чтобы объяснить эти результаты, мы применили рекуррентную сверточную нейронную сетевую модель вентральной зрительной системы, в которой изображения постепенно обрабатываются с течением времени. Мы обнаружили, что более запоминающиеся изображения обрабатываются быстрее, и что это увеличение скорости обработки предсказывает как удлинение, так и повышение точности воспринимаемой продолжительности. Эти результаты свидетельствуют о связи между характеристиками изображения, восприятием времени и памятью, которую можно дополнительно изучить с помощью моделей визуальной обработки ... " [См. библиографию.]

Когнитивная нейробиология, психофизика, психометрия ... Читать онлайн.

О данном исследовании Nature Briefings / Nature News: " ... Когда люди смотрят на более крупные и менее загроможденные сцены, например, на большой пустой склад, они думают, что смотрели на них дольше, чем на самом деле. Точно так же люди испытывают ограничение во времени, когда смотрят на более стесненные и загроможденные сцены, например, на изображение хорошо укомплектованного шкафа. Исследование 52 участников также показало, что люди с большей вероятностью дольше запоминают изображения, которые, как им казалось, они просматривали ... "

" ... мы используем время для сбора информации об окружающем нас мире, и когда мы видим что-то более важное, мы расширяем наше чувство времени, чтобы получить больше информации ... " /Мартин Винер/

Дополнительно на bioRxiv и в Medical Xpress.

Чапаева Р. Выявлен биологический закон, объясняющий старение человека. Юность Сибири - Наука. 15 июня 2024 г.

Избирательно благоприятная нестабильность способствует усложнению биологических систем, позволяя им изменяться и адаптироваться на всех уровнях, от молекул до популяций.

По материалам журнала Frontiers in Aging.

Подробнее: оригинальная статья; ScienceAlert.

Alison Abbott. Hacking the immune system could slow ageing – here's how = Взлом иммунной системы может замедлить старение – вот как. Nature News Feature. May 7, 2024.

Наша иммунная система со временем ослабевает, что может объяснить негативные последствия старения.

Исследователь стволовых клеток Каролина Флориан не доверяла увиденному. Ее пожилые лабораторные мыши начали выглядеть моложе. Они были более подвижными, а их шерсть была более гладкой. Однако все, что она сделала, это кратковременно лечила их много недель назад препаратом, который корректировал организацию белков внутри определенного типа стволовых клеток ...

Hirohito M. Kondo, Elena Gheorghiu, Ana P. Pinheiro. Malleability and fluidity of time perception = Податливость и текучесть восприятия времени. Nature - Scientific Reports, vol. 14. May 29, 2024. В открытом доступе.

Восприятие времени по своей сути субъективно и податливо. Мы переживаем широкий диапазон временных масштабов: от менее секунды до десятилетий. На наше восприятие времени могут также влиять наше внимание и эмоциональное состояние. Предыдущие психологические исследования и исследования нейровизуализации использовали несколько парадигм и методов для изучения факторов, влияющих на восприятие времени. Учет данных факторов облегчает подходы к улучшению управления временем и улучшению сенсорных впечатлений ... 

Основное внимание уделяется свойствам стимулов, физиологическому состоянию, кросс-модальному взаимодействию, вниманию, обучению, возрасту и окружающей среде. Полученные результаты помогают пролить свет на сложные механизмы восприятия времени. [См. библиографию.]

Scientists discover unexpected importance of "time cells" for complex learning = Ученые обнаруживают неожиданную важность "клеток времени" для сложного обучения. SciTechDaily. June 21, 2024.

Наше восприятие времени имеет решающее значение для нашего взаимодействия и понимания окружающего мира. Разговариваем ли мы или ведем машину, нам необходимо помнить и оценивать продолжительность событий – сложный, но в значительной степени бессознательный расчет, постоянно происходящий под поверхностью наших мыслей.

Исследователи из Университета здравоохранения штата Юта обнаружили, что "клетки времени" у мышей очень важны для задач обучения, где время имеет решающее значение. Данные клетки меняют свои схемы срабатывания по мере того, как мыши учатся различать синхронизированные события. Это предполагает, что их роль выходит за рамки простого измерения времени ...

Клетки времени – не просто часы: по мере того, как животные учатся различать события, происходящие в разное время, характер активности клеток времени меняется, чтобы представлять каждый образец событий по-разному ...

Они играют более сложную роль, чем просто отслеживание времени. Когда исследователи блокировали активность содержащей клетки времени области мозга – медиальной энторинальной коры (МЭК), мыши всё еще могли воспринимать и даже предвидеть время событий. Но они не могли освоить сложные задачи, связанные со временем ...

По материалам журнала Nature Neuroscience: " ... Эпизодическая память требует кодирования временной структуры опыта и опирается на цепи мозга в медиальной височной доле, включая МЭК ... Наконец, мы нашли доказательства существования общего механизма цепи, который может управлять последовательной активностью как клеток времени, так и пространственно-селективных нейронов в МЭК ... Наша работа предполагает, что подобную часам активацию клеток времени МЭК можно модулировать путем обучения, что позволяет отслеживать различные временные структуры, возникающие в результате опыта ... "

Andrea I. Luppi, Fernando E. Rosas, Pedro A.M. Mediano, Athena Demertzi, David K. Menon, Emmanuel A. Stamatakis. Unravelling consciousness and brain function through the lens of time, space, and information = Раскрытие сознания и функций мозга через призму времени, пространства и информации. Trends in Neurosciences, Volume 47, Issue 7. July 2024. В открытом доступе.

Выяснение того, как когнитивные функции возникают в результате взаимодействия динамики мозга и сетевой архитектуры, является одной из главных задач, с которыми сталкиваются нейробиологи. Фармакологические и патологические нарушения сознания дают возможность исследовать эти сложные проблемы. Здесь рассматривается, каким образом недавние достижения в области сознания и функциональной организации мозга были обусловлены общим знаменателем: разложением (декомпозицией) функции мозга на фундаментальные составляющие времени, пространства и информации. Тогда как бессознательное состояние усиливает связь структуры и функции на разных уровнях, психоделики могут отделить функцию мозга от структуры. Также возникают конвергентные эффекты ...

См. также: Spacetime is doomed. Donald Hoffman on why perception is fantasy = Пространство-время обречено. Дональд Хоффман о том, почему восприятие – это фантазия. The Institute of Art and Ideas. (На YouTube). May 9, 2024.

Известный когнитивный психолог объясняет, почему существуют внутренние ограничения человеческого восприятия и сознания.

Пространство и время – иллюзия ... Пространство-время – не фундаментально ... Редукционизм обречен ...

[Перцептивный опыт не соответствует свойствам объективного мира и не приближается к ним, а вместо этого обеспечивает упрощенный, специфичный для конкретного вида пользовательский интерфейс к этому миру. Сознательные существа развились не для того, чтобы воспринимать мир таким, какой он есть на самом деле. Они эволюционировали для восприятия мира таким образом, чтобы максимизировать выгоду от приспособленности ... ]

Геология / Эволюционная и молекулярная биология

Joanne S. Boden, Juntao Zhong, Rika E. Anderson, Eva E. Stueken. Timing the evolution of phosphorus-cycling enzymes through geological time using phylogenomics = Определение времени эволюции ферментов, циклирующих фосфор, в геологическом времени с использованием филогеномики. Nature Communications, vol. 15. May 2, 2024. В открытом доступе.

Фосфор играет решающую роль в контроле биологической продуктивности, однако геологические оценки концентрации фосфатов в докембрийском океане во время зарождения жизни и на ранней стадии эволюции различаются на несколько порядков. Хотя восстановленные формы фосфора могли служить альтернативой фосфатам, их биодоступность на ранней Земле остается неизвестной.

Авторы реконструируют филогеномную летопись жизни на Земле, обнаруживая, что гены, транспортирующие фосфаты, возникли в палеоархее и соответствуют концентрациям фосфатов выше современных уровней.

...................................................................................................................................

Nick Perry. No 'human era' in Earth's geological history, scientists say = Ученые говорят, что в геологической истории Земли нет "человеческой эры". Phys.org. March 22, 2024.

Ведущие геологи решили не выделять "человеческому веку" отдельное место на геологической временной шкале Земли после разногласий относительно того, когда именно могла начаться наша эра. После 15 лет размышлений они доказали, что человечество настолько фундаментально изменило мир природы (рост парниковых газов, распространение микропластика, уничтожение других видов, осадки вследствие ядерных испытаний), что уже началась новая фаза существования Земли, новая эпоха. Антропоцен или эпоха человечества. Но данное предложение было отклонено в ходе спорного голосования ...

Обзорная статья.

Путешествия во времени

Michael Schirber. Measuring qubits with "Time travel" protocol = Измерение кубитов по протоколу "Путешествие во времени". Physics, 17, s76. June 27, 2024.

Квантовое зондирование может извлечь выгоду из протоколов запутанности, которые можно интерпретировать как позволяющие кубитам двигаться назад во времени, чтобы выбрать оптимальное начальное состояние.

Квантовое зондирование может превзойти классическое зондирование, если поместить датчик в исходное состояние, которое оптимально измеряет цель. Однако выбор этого оптимального состояния требует некоторых предварительных знаний, например, знания ориентации магнитного поля, чтобы измерить его силу. Новый эксперимент преодолевает данное ограничение, используя два запутанных квантовых бита (кубита), манипулирование которыми эквивалентно путешествию кубита назад во времени. Благодаря такому "путешествию во времени" кубиты можно привести в оптимальное состояние без каких-либо предварительных знаний.

..........................................................................................................................................

Исследователи разработали протокол, в котором пробный кубит переплетается со вторым кубитом, называемым вспомогательным. Следуя предыдущей работе, они показывают, что запутывание математически эквивалентно путешествию вспомогательного устройства назад во времени, чтобы привести зонд в оптимальное состояние.

..................................................................................................................................................

Обзорная статья. 

Ethan Siegel. How traveling back in time is permitted by Einstein’s physics = Как физика Эйнштейна допускает путешествие назад во времени. Big Think. June 20, 2024.

.........................................................................................................................

Хотя идея вернуться во времени, чтобы "исправить прошлые ошибки", является сильным философским искушением, в общей теории относительности Эйнштейна существуют важные физические корни, делающие это реальной физической возможностью. Несмотря на то, что для этого требуется огромное количество энергии, а некоторые идеи (например, путешествие во времени и убийство собственного дедушки до того, как были зачаты ваши родители) запрещены, путешествия во времени исключать нельзя.

...........................................................................................................................

Чем быстрее вы движетесь в пространстве, тем медленнее вы движетесь во времени, вплоть до абсолютного предела скорости перемещения: скорости света. По мере того, как вы приближаетесь к этому пределу, ваше движение в пространстве становится все быстрее и быстрее, а ваше движение во времени становится все медленнее и медленнее. Если бы вы действительно могли достичь скорости света, что физически невозможно, если вы не являетесь безмассовым существом, вы бы обнаружили, что время для вас остановилось и вообще не шло бы во время вашего путешествия. Теоретически, если бы вы могли двигаться быстрее скорости света, вы бы стали тахионом и действительно почувствовали бы, что время течет вспять; однако эта возможность является нефизической ситуацией, поскольку тахионы не соответствуют ничему, что существует в физической реальности.

Однако, по мнению Эйнштейна, движение быстрее скорости света – не единственный способ путешествовать во времени. Хотя движение любых реальных сущностей через ткань пространства-времени ограничено скоростью света в вакууме, само пространство-время не обязательно должно быть плоским и неизменным: подобно трехмерной декартовой сетке. Вместо этого, согласно общей теории относительности Эйнштейна, пространство может развиваться, и в рамках этой эволюции оно может искривляться, расширяться или сжиматься или даже создавать и поддерживать связь между двумя несопоставимыми точками внутри него.

...................................................................................................................................

Но что мы действительно знаем, что существует в нашей известной Вселенной, так это следующее: крошечные, крохотные квантовые флуктуации, которых невозможно избежать, происходящие по всей ткани пространства-времени, особенно в самых маленьких масштабах. Эти колебания энергии, согласно принципу неопределенности Гейзенберга, могут происходить одинаково хорошо как в положительном, так и в отрицательном направлении и часто могут возникать в очень непосредственной близости друг от друга. Ожидается, что эти колебания будут случайными по своей природе и часто включают в себя отключения и повторные соединения исходных положительных и отрицательных состояний, которые обычно первоначально происходят вместе.

Теоретически, очень сильные, плотные, положительные колебания энергии создадут искривление пространства одним конкретным (положительным) способом, в то время как сильные, плотные, отрицательные колебания энергии будут искривлять пространство совершенно противоположным (отрицательным) способом. Если бы затем соединить эти две области положительной и отрицательной кривизны вместе, вы могли бы – пусть даже на короткое мгновение – прийти к понятию квантовой червоточины.

........................................................................................................................................

Почему проходимая червоточина так важна для идеи путешествий во времени? Потому что, как только вы создали два "конца" червоточины, плюс выковали и поддерживали связь между ними, то, как бы далеко вы впоследствии ни отделяли эти два связанных объекта друг от друга, эта мгновенная связь останется навсегда.

..............................................................................................................................................

С иллюстрациями.

Автор – известный астрофизик ...

Mike Wall. 'Warp drives' may actually be possible someday, new study suggests = Новое исследование предполагает, что "варп-двигатели" когда-нибудь действительно станут возможными. Space. May 7, 2024.

Новое исследование дает некоторую теоретическую основу для варп-двигателей, предполагая, что сверхбыстрая технология движения не может навсегда ускользнуть от человечества. Согласно заявлению, в модели команды используется сложная смесь традиционных и новых гравитационных методов для создания варп-пузыря, который может перемещать объекты на высоких скоростях в пределах известной физики.

"Продемонстрировав первую в своем роде модель, мы показали, что варп-двигатели нельзя отнести к научной фантастике ... "

Оригинальная статья: Jared Fuchs, Christopher Helmerich, Alexey Bobrick, Luke Sellers, Brandon Melcher, Gianni Martire. Constant velocity physical warp drive solution = Решение для физического варп-двигателя с постоянной скоростью. Classical and Quantum Gravity, Volume 41, Number 9. April 29, 2024.

" ... В данном исследовании мы представляем решение для субсветового варп-двигателя с постоянной скоростью, которое удовлетворяет всем энергетическим условиям. Решение включает в себя объединение стабильной оболочки материи с распределением вектора сдвига, которое близко соответствует известным решениям варп-двигателя, таким как метрика Алькубьерре. Мы численно генерируем метрику пространства-времени, оцениваем энергетические условия и подтверждаем, что распределение вектора сдвига не может быть сведено к преобразованию координат. Данное исследование показывает, что классическое пространство-время варп-двигателя можно привести к удовлетворению энергетических условий путем добавления оболочки из обычной материи с положительной массой АДМ ... " На arXiv.

Искусство

Decimal time: life in a world where our days are divided differently = Десятичное время: жизнь в мире, где наши дни делятся по-разному. Physics World. May 15, 2024.

О триллере Сэма Седжмана "Заговор заводного механизма" (2024).

Этот заговор создает мир, в котором десятичное время становится реальностью. [Начинающий изобретатель Исаак Тернер живет со своим отцом, часовщиком, отвечающим за Биг-Бен. Но после того как его отец исчезает с колокольни в ночь, когда часы идут вспять, оставив после себя только разбитые карманные часы и загадочное сообщение, Исаак решает найти его, вступая в гонку со временем, чтобы спасти своего отца и само время ... ]

Camilla Alvarez-Chow. Rao Fu: Transcending time and space = Рао Фу: выходя за пределы времени и пространства. ArtAsiaPacific. June 14, 2024.

Интервью с китайским художником, совмещающим в своих произведениях Восток и Запад, классическое и современное.

"Сюжеты в картинах – просто о естественных отношениях между людьми, лишенных не только пола, национальности и идентичности, но и времени и пространства ... "

"Когда все элементы собраны в одно изображение, оно становится похожим на горизонтальный поток времени и пространства с элементами искушения, желания, разлуки, жертвы и сомнения. Человеческая природа обнажена и предстает перед нами, побуждая к глубоким размышлениям ... "

С иллюстрациями.

Telling geologic time with photographer Collin Hughes = Определение геологического времени с фотографом Коллином Хьюзом. Atmos. March 4, 2024.

Скалы хранят древнейшие тайны Земли. Сосредоточив свое внимание на этих древних камнях, Коллин Хьюз предлагает нам расширить нашу временную шкалу и рассмотреть потоки, происходящие в течение геологического времени.

" ... Фотографии, которые я сделал, – это укромные уголки природной углеродной системы памяти. Если у нас с природой есть общий механизм петлеобразования и цикличности, то, возможно, документируя ландшафт, я смогу затем документировать себя и свои собственные циклы, раскрывая то, что я узнал – что я тоже пейзаж ... "

Примеры фотографий для подготавливаемой книги.

Разное

ПРИРОДА ВРЕМЕНИ. Радио Вести FM. Программа "Научный факт". Аудиозапись беседы 17 мая 2024 г.

Человечеству придется впервые в истории вычесть секунду из времени. Причина в том, что скорость вращения Земли в последние годы увеличивается. Но это значит, что скорость течения времени на нашей планете замедляется. Обратную зависимость времени от скорости движения объекта описал еще Эйнштейн в "Специальной теории относительности".

Что такое время с точки зрения физики, психологии и философии? Почему в разных ситуациях мы ощущаем время по-разному? И возможно ли когда-нибудь создать "машину времени"? Эти темы Руслан Быстров обсуждает с научными экспертами: научным сотрудником Института исследований природы времени при МГУ, психологом, ученым-темпорологом Сергеем Кравченко; ведущим научным сотрудником Института космических исследований РАН Натаном Эйсмонтом; доцентом кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц СПбГУ, кандидатом физико-математических наук Антоном Шейкиным; философом и писателем, автором медиапроекта BIBLIOTEKA VVV Владимиром Варавой.

Denyse O'Leary. Does time exist? That's not as clear as we might think = Время существует? Это не так ясно, как мы могли бы подумать. Mind Matters (The Walter Bradley Center for Natural and Artificial Intelligence at Discovery Institute in Seattle). June 9, 2024.

"Мы представляем себе часы, когда думаем о времени, но, как отмечают физики, мы воспринимаем их не так, как живые существа". Обзорная статья.

И в науке, и в философии ведутся активные дебаты о том, существует ли время. В физике время – одно из четырех измерений, но оно нечетное, поскольку, в отличие от длины, высоты и ширины, оно движется только в одном направлении. Философы собираются вокруг этой тайны, и некоторые задаются вопросом, не является ли это отчасти иллюзией.

Постдокторант Университета Сент-Эндрюс-Гиффордс Матьяш Моравец предлагает аргументы, взятые у старшего британского философа Дж. М. Э. МакТаггарта, что время не имеет логического смысла / Matyas Moravec. How logic alone may prove that time doesn’t exist = Как одна только логика может доказать, что времени не существует. The Conversation. April 15, 2024. /

Один из аргументов. Вы можете создать три стопки карт, где каждая описывает события. Например, смерть королевы Виктории (1819-1901) для левой (прошлой) стопки, события 2024 года для средней стопки и очень предсказуемые будущие события, такие как солнечное затмение 2026 года, для правой стопки.

Конечно, по прошествии времени вы должны передвигать карты. В 2026 году вы переместите карту затмения из правой стопки в среднюю, а затем в левую стопку прошлых событий. Но, как отметил МакТаггарт, то, что ваша рука перемещает карты из левой стопки в среднюю, а затем в правую стопку, – это процесс, который уже происходит во времени.

Вам нужно успеть, чтобы суметь выполнить эту аранжировку. Но время – это именно то, что вы пытаетесь уловить. Другими словами, уже нужно иметь время, чтобы описывать время. Это циклично, а цикличность нарушает логику.

Возможно, данный аргумент вам не покажется убедительным. В конце концов, время может существовать, даже если кажется, что оно нарушает логику. Но нам нужно тщательно подумать, если мы собираемся спорить по данному вопросу. Это часть тайны времени.

Физика времени ошибается?

Некоторые думают, что в основе физики времени лежит ошибка. Так говорят астрофизик Адам Франк, физик-теоретик Марсело Глейзер и философ из Университета Британской Колумбии Эван Томпсон:

Часы не раскрывают истинную природу времени; это инструменты, изобретенные для абстрагирования определенных аспектов эмпирического потока времени и их систематического измерения. Современные часы – это продукт научной мастерской, коллективных усилий ученых и инженеров по выделению аспектов опыта и построению на их основе измеримых инвариантов. Но независимо от точности часов, вышедших из мастерской, наше понимание времени остается основанным на длительности, непреодолимом опыте становления.

Они говорят, что, по мере того, как мы углубляемся в атомный мир в поисках всё более точных устройств для измерения времени, наше понимание времени становится всё более далеким от того, что мы действительно испытываем: "Чем точнее часы, тем более далеким кажется время от часов ... " (становление, прохождение и продолжительность).

Разные подходы ко времени

Научный писатель Шейла Лав персонализирует тайну времени, спрашивая: "Вы придерживаетесь установленного графика или у вас более свободное отношение к часам?"

"Это может повлиять не только на планирование графика", – говорит Тамар Авнет, профессор маркетинга Университета Ешива в Нью-Йорке, в интервью для Psyche. Она различает таймеры часов и таймеры событий /Is it better to live in "clock time" or "event time"? = Что лучше – жить во "времени часов" или во "времени событий"? /: Таймеры больше полагаются на внешние сигналы (например, калории) при принятии решения о том, что есть. Чтобы оценить, является ли кто-то более таймером часов или таймером событий, Авнет и коллега-исследователь Анн-Лор Селье спросят их о том, как они управляют своим графиком и задачами, в том числе насколько они согласны с такими утверждениями, как: "Когда я составляю график выполнения задачи, я обычно придерживаюсь его" (признак того, что я таймер) и "Меня не волнует, сколько времени потребуется для выполнения задачи, лишь бы все было сделано хорошо" (событийно-временная установка). Один способ управления своим временем не обязательно лучше другого, но каждый из них имеет свои различия.

...................................................................................................................

Любопытно, что карантин из-за COVID часто знакомил людей с другим подходом ко времени, чем тот, к которому они привыкли, с неоднозначными результатами:

Во время пандемии COVID-19 многие люди, внезапно работающие из дома, оказались в ситуации, более благоприятной для проведения мероприятий. Они могли более гибко управлять своим графиком и выполнять свои задачи тогда, когда им было удобно, и так долго, как это было необходимо. Селье считает, что это одна из причин, почему многие люди сопротивляются возвращению в офис на полный рабочий день: они все время были организаторами мероприятий. (Это относится только к людям, чье расписание действительно стало более гибким. День, полный встреч Zoom в назначенное время, по-прежнему является типичным часовым временем.)

........................................................................................................................

Денис О'Лири специализируется на вопросах веры и науки. Соавтор, с нейробиологом Марио Борегаром, книги "Духовный мозг: доводы нейробиолога о существовании души" (2008), и, с нейрохирургом Майклом Эгнором, предстоящей книги "Бессмертный разум: доводы нейрохирурга о существовании души" (Worthy, 2025).

Из первой книги: Исходят ли религиозные переживания от Бога, или это просто случайная активация нейронов в мозге? Опираясь на свои собственные исследования монахинь-кармелиток, нейробиолог Марио Борегар показывает, что подлинные, изменяющие жизнь духовные события могут быть задокументированы. Он предлагает убедительные доказательства того, что религиозные переживания имеют нематериальное происхождение, приводя убедительные доводы в пользу того, что многие в научных областях не хотят принимать во внимание – что именно Бог создает наш духовный опыт, а не мозг. Многие учёные игнорируют веские доказательства, бросающие вызов их материалистическим предрассудкам, цепляясь за ограниченную точку зрения, согласно которой наш опыт можно объяснить только материальными причинами, в упрямом убеждении, что физический мир – единственная реальность. Но научный материализм не может объяснить такое влияние разума на материю, как, например, интуицию, силу воли и скачки веры, "эффект плацебо" в медицине, околосмертные переживания на операционном столе и психические предчувствия. "Ген Бога" ...

Deepak Chopra. Is your brain blocking reality? = Ваш мозг блокирует реальность? SFGATE. June 24, 2024.

Особенности человеческого мозга столь же загадочны, как и его сложность. Странно, что мозг не знает о своем существовании. И это лишь предположение, что мозг отвечает на все вопросы о реальности. Столь же справедливо сказать, что мозг блокирует реальность или, если быть справедливым, он манипулирует реальностью в соответствии с человеческими целями.

.....................................................................................................................................

Дипак Чопра – доктор медицинских наук, работающий на стыке науки и духовности, автор более 90 книг, переведенных более чем на сорок три языка, включая многочисленные бестселлеры. Некоторые книги на русском языке.

Frank Landimore. Human neurons are stuck between shifting phases of matter, scientists say = Человеческие нейроны застряли между сменой фаз материи, говорят ученые. Nature - Communications Physics. June 16, 2024.

Нейроны нашего мозга могут не существовать в единственном состоянии. "Структура мозга на клеточном уровне, по-видимому, близка к фазовому переходу ... Обычный пример – когда лед тает в воду. Это все еще молекулы воды, но они претерпевают переход из твердого состояния в жидкость ... "

Что представляют собой эти два состояния, остается неизвестным. Однако результаты иллюстрируют сложность внутренних механизмов нашего мозга и дают возможность объяснить, как наше мягкое, скромное серое вещество может быть хозяином чего-то столь же сложного, как сознание.

Ключевой деталью является то, что структуры мозга никогда не фиксируются в каком-либо одном состоянии, потому что, если бы они находились по обе стороны от "критической точки", это не был бы мозг. Судя по всему, мозг процветает в этом вечном подвешенном состоянии.

........................................................................................................................................

По материалам журнала Communications Physics.

Joshua Howgego. The universe is built a lot like a giant brain - so is it conscious? = Вселенная устроена во многом как гигантский мозг – так есть ли у нее сознание? New Scientist. June 25, 2024.

Исследования показали, что Вселенная удивительно похожа по структуре на человеческий мозг. "Это дразнящий уровень сходства ... Структуры различаются по размерам примерно на 27 порядков. Но если вы проигнорируете это, данные две модели частично совпадают ... "

Обзорная статья.

Ethan Siegel. Does the Universe expand by stretching or creating space? = Вселенная расширяется за счет растяжения или создания пространства? Big Think. May 9, 2024.

Чем дальше мы смотрим во Вселенную, тем больше свет, гравитационные волны и все сигналы удлиняются и расширяются из-за расширения пространства. Но как именно на самом деле расширяется само пространство: за счет растяжения или за счет создания нового пространства в "промежутках", открытых космическим расширением? Удивительный ответ заключается в том, что обе интерпретации имеют свою полезность, однако обе аналогии фундаментально ограничены и потерпят неудачу, если вы будете использовать их неправильно. Расширение Вселенной реально, но ни одна аналогия не идеальна.

........................................................................................................................

Со всеми цифрами и иллюстрациями.

Internet can achieve quantum speed with light saved as sound = Интернет может достичь квантовой скорости, сохраняя свет в виде звука. Phys.org. April 15, 2024.

Исследователи из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете разработали новый способ создания квантовой памяти. Небольшой "барабан" может хранить данные, отправленные со светом, в своих звуковых вибрациях, а затем пересылать их с помощью новых источников света, когда они опять понадобятся ...

По материалам журнала Physical Review Letters.

Популярно: Детинич Г. Учёные создали оптико-механическую квантовую память – она может стать основой квантового интернета. 3D News. 17 апреля 2024 г.: " ... Чудесен не сам факт преобразования квантового состояния света в звук (в квазичастицу фонон), а то, что квантовое, по сути, устройство представлено вполне осязаемой деталью – квантовый микромир в этом устройстве воплотился на вполне осязаемом макроуровне, а с этим уже можно и нужно работать ... "

Prabhat Ranjan Mishra. Scientists move objects with sound, pave way for noninvasive drug delivery = Ученые перемещают объекты со звуком и открывают путь к неинвазивной доставке лекарств. Interesting Engineering. June 26, 2024.

Новый метод, основанный на звуке, может перемещать объекты независимо от их окружения или физических свойств. Вся необходимая информация – это положение объекта, а звуковые волны сделают все остальное.

В экспериментальной установке "мяч" плавал на поверхности большого резервуара с водой, а его положение отслеживалось верхней камерой. Звуковые волны, излучаемые динамиками на каждом конце резервуара, направляли мяч по заданному пути. Одновременно вторая группа микрофонов "слушала" обратную связь, известную как матрица рассеяния.

Эксперимент успешно продемонстрировал способность оптимально перемещать и вращать объекты, расширяя возможности волнового манипулирования объектами на сложные и динамические рассеивающие среды.

По мнению исследователей, формирование импульса волны основано на оптическом методе формирования волнового фронта, который используется для фокусировки рассеянного света.

...................................................................................................................................................

По материалам журнала Nature.

Study shows plant hydraulics create streaming electric potential in sync with biological clock = Исследование показывает, что гидравлика растения создает поток электрического потенциала синхронно с биологическими часами. Phys.org. May 28, 2024.

Когда растения черпают воду из своих корней для питания своих стеблей и листьев, они производят электрический потенциал, который можно использовать в качестве возобновляемого источника энергии. Однако, как и все живые существа, растения подчиняются циркадному ритму – биологическим часам, которые проходят дневные и ночные циклы и влияют на биологические процессы. У растений этот суточный цикл включает захват световой энергии для фотосинтеза и поглощения воды и питательных веществ из почвы в течение дня и замедление процессов роста в ночное время ...

Можно производить электричество в циклическом ритме.

"Мы не только заново открыли электрический ритм растения, сформулировав его с точки зрения напряжения и тока, но также дали представление о том, как потенциально можно использовать электроэнергию, вырабатываемую растениями, устойчивым образом, без воздействия на окружающую среду и без нарушения экосистемы ... "

"Результаты могут помочь разработать биомиметические, вдохновленные природой системы, которые смогут справиться с глобальным энергетическим кризисом с помощью экологически чистого и устойчивого решения ... "

По материалам журнала Physics of Fluids.

Carlo Rovelli. The thermodynamic cost of choosing = Термодинамическая цена выбора. Foundations of Physics, vol. 54. May 13, 2024.

Выбор можно определить в термодинамических терминах и показать, что он имеет термодинамическую цену: выбор между бинарной альтернативой при температуре T рассеивает энергию E ≥ kT ln2 . На ReseacrhGate ('Read publisher preview', 'References', 'Figures').

Говорят студенты: Ridhi Balani. How to slow down time with physics and chemistry. The use of time dilation in time-resolved studies = Как замедлить время с помощью физики и химии. Использование замедления времени в исследованиях с временным разрешением. The Varsity: The University of Toronto’s Student Newspaper. June 3, 2024.

........................................................................................................................

Исследования с временным разрешением

Исследования с временным разрешением рассматривают взаимосвязь между физикой, химией и биологией. Они изучают реакции в материалах на молекулярном уровне, используя измерения, сделанные во времени. Проблема этих исследований в том, что реакции происходят в масштабе фемтосекунд.

Чтобы увидеть эти реакции, соответствующий образец ионов или молекул обрабатывается ультракоротким лазерным импульсом, который запускает реакцию. Затем образец исследуется сверхбыстрыми импульсами света или электронов, чтобы зафиксировать движение реакции. Типичный способ получить более высокое разрешение реакции – просто сделать импульсы короче, подобно тому, как камере требуется более короткая выдержка для съемки быстродвижущихся изображений.

Однако в 2021 году Р. Дж. Дуэйн Миллер, профессор кафедры химии Университета штата Техас, и Хазем Дауд опубликовали в Журнале химической физики (The Journal of Chemical Physics) статью, предлагающую альтернативный способ получения более высокого разрешения: Utilizing relativistic time dilation for time-resolved studies = Использование релятивистского замедления времени для исследований с временным разрешением.

Способ замедления времени, основанный на теории относительности Эйнштейна, – двигаться быстрее. Следовательно, часы атома можно замедлить, ускорив их до высоких скоростей. Тот же эксперимент с использованием ускоренного образца можно провести с помощью лазеров той же скорости, но поскольку сам атом будет испытывать замедление времени, реакция, которую испытывает частица, замедляется. Зондирующий лазер или пучок электронов смогут получить более высокое разрешение без более "высокой выдержки".

..................................................................................................................................

Из рассматриваемой оригинальной статьи: " ... Предлагаемый нами подход основан на ускорении образца до высокой скорости для достижения релятивистского замедления времени. Исследование образца, замедленного во времени (расширенного во времени), откроет ранее недоступные области временного разрешения ... "

От онтологии бытия к истоку времени. Федор Гиренок о сущем и событии. Нож. 30 апреля 2024 г.

Почему Хайдеггер считал, что у времени – три измерения? С позиций известного российского философа; на его сайте.

Диметор Д. Квантовая концепция времени. Структура Мультивёрса: эмерджентные истории и потоки информации. Habr. 23 июня 2024 г.

Обзорная статья по материалам работ британского физика и философа Дэвида Дойча.

Adam Frank, Marcelo Gleiser, Evan Thompson. The mistake at the heart of the physics of time. Why is time so weird? = Ошибка в основе физики времени. Почему время такое странное? IAI TV. April 15, 2024.

Время физики – это не реальное время. Мы должны помнить, что полезность любого устройства для измерения времени зависит от того, насколько мы собираем информацию с помощью наших органов чувств.

......................................................................................................................................

Авторы – известные ученые в области физики, астрономии, философии и когнитивных наук.

Matter-wave interferometry puts new limits on 'chameleon particles' = Материально-волновая интерферометрия накладывает новые ограничения на "частицы-хамелеоны". Physics World. July 9, 2024.

Интерферометрия материи-волн использует преимущества корпускулярно-волнового дуализма в квантовой физике, согласно которому атомы ведут себя и как волны, и как частицы. Лазеры используются для разделения каждого атома в квантовой пространственной суперпозиции, так что каждый атом фактически находится в двух местах одновременно. Затем обе части воссоединяются и взаимодействуют либо конструктивно, если они находятся в фазе, либо деструктивно в противном случае.

При существовании в двух местах на фазу каждого компонента могут по-разному влиять внешние силы, такие как гравитация. Тем самым интерферометрия материи-волн может быть использована для чрезвычайно точного измерения природы этих сил. Её можно использовать для поиска отклонений от Стандартной модели и общей теории относительности.

Одна из плодотворных областей исследований включает в себя изучение гравитационной силы путем размещения интерферометра материи-волн рядом с большой массой. Атомы распределяются между местами на двух разных расстояниях от массы, что позволяет сравнить гравитационное притяжение между атомом и массой в двух разных местах.

Недостатком таких экспериментов является то, что атомы быстро смещаются под действием земной гравитации, поэтому проводить измерения продолжительностью более нескольких десятков миллисекунд сложно, что ограничивает точность.

Новые, обнадеживающие результаты. По материалам журнала Nature: " ... Измерение гравитационного притяжения с помощью интерферометра атомов решетки ... " (читать онлайн).

Sophia Chen. A wave of retractions is shaking physics = Волна ретракций сотрясает физику. MIT Technology Review. May 15, 2024.

Недавние широко разрекламированные скандалы заставили физическое сообщество беспокоиться о своей репутации и будущем. За последние пять лет несколько заявлений о крупных прорывах в области квантовых вычислений и исследований сверхпроводимости, опубликованных в престижных журналах, развалились, поскольку другие исследователи обнаружили, что не могут воспроизвести результаты, ставшие "блокбастерами".

На прошлой неделе около 50 физиков, редакторов научных журналов и эмиссаров Национального научного фонда собрались в Питтсбургском университете, чтобы обсудить лучший путь вперед.

Участники собрались в связи с результатами двух известных исследовательских групп.

Одна группа, возглавляемая физиком Рангой Диасом из Рочестерского университета, в статье в журнале Nature в 2023 году заявила, что изобрела первый в мире сверхпроводник при комнатной температуре. После того как независимые исследователи рассмотрели данную работу, последующее расследование показало фабрикацию и фальсификацию данных. Nature отозвала статью в ноябре 2023 года.

Другая группа, в частности, производила тщательный отбор данных.

....................................................................................................................................

[Результаты исследований, негативно обозначенные в данной обзорной статье, на страницах выпусков "Тематических публикаций" не демонстрировались.]

И. Зерчанинова