«Эффект Зенона» может остановить наш мир на месте

Знаменитый «эффект Зенона» действительно может остановить мир на месте

5 августа 2013 в 12:51, просмотров: 6903

Зенон Элейский был греческим философом, который предположил, что если бы вы смогли разделить время на достаточно мелкие части, то мир бы замер на месте. Похоже, что он был прав – по крайней мере, с точки зрения квантовой механики.

«Эффект Зенона» может остановить наш мир на месте
Зенон из Элеи (ок. 490 до н. э. — ок. 430 до н. э.), древнегреческий философ, знаменит своими апориями, которыми он пытался доказать невозможность движения, пространства и множества. Научные дискуссии, вызванные этими парадоксальными рассуждениями, существенно углубили понимание таких фундаментальных понятий, как роль дискретного и непрерывного в природе, адекватность физического движения и его математической модели и др.

Официальное название для современной научной теории – «квантовый эффект Зенона», и она основана на известном «парадоксе стрелы». Он заключается в следующем: стрела летит сквозь воздух в течение серии последовательных моментов. Момент в данном случае определяется как самый короткий возможный отрезок времени. В каждый такой момент стрела является неподвижной.

Если бы она не была неподвижной, то существовало бы два момента времени, в одном из которых стрела находилась бы в одном месте, и второй, в котором она находилась бы в другом. Это представляет собой парадокс. Не существует другого способа определить момент, но если время состоит из множества последовательных моментов, и стрела не двигается в каждом из них, то она не двигается вообще.

И вот теперь двое исследователей из Университета Техаса Джордж Сударшан и Байдианат Мисра обнаружили, что поведением некоторых распадающихся атомов можно манипулировать с помощью версии этого «парадокса стрелы». Атом, за которым не наблюдают, исчезает из поля зрения в состояние суперпозиции.

В нём он является распадающимся и не распадающимся одновременно, пока кто-нибудь его не проверит. В этот момент он принимает одно из этих состояний. Но его проверка не является простым броском монеты.

Шанс того, что атом распадается, не равен строго пятидесяти процентам. В некоторые моменты времени, сразу же после его перехода в состояние суперпозиции, более вероятно, что он не распадается. Во все остальные он с большей вероятностью является распадающимся.

Давайте представим, что атом с большой вероятностью распадается спустя три секунды, но с очень малой – спустя одну. Проверьте его состояние спустя три секунды, и он, вероятно, будет распавшимся. Но, следуя гипотезе Мисры и Сударшана, проверяйте его трижды каждую секунду, и он вероятнее всего не будет в состоянии распада.

Каждый раз, когда вы его проверяете, он возвращается в своё «исходное» состояние, и отсчёт начинается заново. Что удивительно – именно так всё и происходит. Исследователи, наблюдавшие за атомами натрия, заметили, что «в зависимости от частоты измерений состояния, мы получили подавление распада по сравнению с непотревоженной системой».

Это состояние «подавления» распада является результатом квантового анти-зеноновского эффекта. Правильно выберите время для своих измерений, и вы сможете заставить систему распадаться быстрее, чем без наблюдений.

В данном случае Зенон был абсолютно прав. Если правильно выбрать моменты измерения, вы можете заставить мир замереть на месте. Но также вы можете его и ускорить.

Источники: io9.com и gearmix.ru.



Партнеры