Галина Железняк - Параллельные миры

Отклонение течения антиматерии от радиального направления происходит вследствие вращения источника и оказывает заметное влияние, в частности, на движение материи вокруг звезд и ядер галактик. Однако эти материальные образования имеют различное внутреннее строение, в результате чего для ядра галактики отклонение течения антиматерии от радиального нарастает при удалении от центра, а для звезды, наоборот, с приближением к поверхности.

Иными словами, ядро галактики вращается вместе с антиматерией, а звезда при вращении увлекает поверхностный слой антиматерии. Этим и обусловлено незатухающее движение материи при удалении от ядра галактики, которое трактуется в современной космологии как влияние скрытой массы, и ускоренное движение материи с приближением к поверхности звезды, примером которого является смещение перигелиев планет Солнечной системы.

Из уравнения состояния антиматерии следует, что физическое пространство постоянно находится в условиях однородного сжатия (Ра0, Ра<0). В любом ограниченном объеме это невозможно, потому что давление и плотность на границе равны нулю. Поэтому можно утверждать, что в модели физического пространства Вселенная является неограниченной. Более того, ограниченность Вселенной означала бы, что ее границей является пустота и по всей границе происходит непрерывный процесс образования материи и антиматерии, т. е. излучение от границы намного превосходило бы излучение от всей материи внутри Вселенной.

Альтернативой Большому Взрыву или причиной расширения в модели физического пространства являются местные аннигиляции больших объемов материи и антиматерии, в частности взрывы сверхновых звезд. Поскольку объем образующейся пустоты значительно меньше эквивалентного объема антиматерии, при взрывах происходит местное сжатие Вселенной.

Таким образом, медленное и всеобщее расширение Вселенной сопровождается быстрыми местными сжатиями. Образующийся при этом ограниченный объем пустоты в результате деления на множество более мелких пустот и их «горения» вновь превращается в галактику. Известно же, что взрывы сверхновых сопровождаются образованием туманностей. Одной из проблем современной физики является объяснение образования звезд, планет и т. д. из протоматерии, равномерно распыленной в пространстве Большим Взрывом и находившейся в состоянии расширения, т. е. уменьшения плотности и притяжения между частицами.

В модели физического пространства почти вся материя образуется на поверхности ограниченного объема пустоты и находится в состоянии постоянного притяжения к ее центру. В этом процессе можно выделить две стадии. Первая — это деление исходной пустоты, образовавшейся в результате крупномасштабной аннигиляции, когда «осколки» удаляются друг от друга под действием сил отталкивания антиматерии. И вторая — это превращение «осколков» в сферы путем отделения выступающих частей.

Так как эти стадии разнесены во времени, на «осколках» уже имеется поверхностный слой материи, и на отделяющиеся части действуют не только силы отталкивания, но и силы притяжения, которые превращают их в естественные спутники. В реальном мире с этими стадиями связано образование звездной системы галактики (первая стадия) и образование планетных систем (вторая стадия).

Очевидно, что введение физического пространства в корне изменяет представление о Вселенной. Между тем в специальной и научно-популярной литературе современные основы физики не подвергаются сомнению. Утверждение, что материя бесконечна «и вширь и вглубь», является весомым аргументом в пользу бесконечности процесса познания.

Но если предположить, что модель физического пространства верна, то очевидно, что в больших масштабах Вселенная квазипериодична, т. е. ничего существенно нового увидеть уже не удастся, а при выделении малых объемов материя просто исчезает.

От всех других моделей Вселенной, в том числе и от модели Большого Взрыва, модель физического пространства М. Гаджиева отличается простотой, которая свойственна природе и является одним из критериев истинности. О неизбежности такого упрощения говорил выдающийся физик Стивен Хокинг: «Если мы действительно откроем полную теорию, то со временем ее основные принципы будут доступны пониманию каждого, а не только нескольких специалистов».

Это одно из наиболее интересных и парадоксальных проявлений квантовой природы материи, вызывающее в последние годы огромный интерес специалистов и широкой публики. Имеется большое число теоретических и экспериментальных работ, исследующих различные аспекты квантовой телепортации.

Термин телепортация взят из научной фантастики, однако в настоящее время широко используется в научной литературе. Квантовая телепортация означает мгновенный перенос квантового состояния из одной точки пространства в другую, удаленную на большое расстояние. Впервые эффект квантовой телепортации был предложен в работе С. Bennett, G. Brassard с соавторами.

Что такое квантовая телепортация и возможно ли ее применить для мгновенного переноса макрообъектов? Не противоречит ли квантовая телепортация принципам релятивистской причинности? О связях классической и квантовой реальности делают выводы профессор Римского университета Луиджи Аккарди и доктор физико-математический наук Игорь Волович.

Л. Аккарди — один из наиболее известных итальянских ученых, создатель квантовой теории вероятностей, руководит рядом европейских научных проектов, включающих, в частности, теоретическое и экспериментальное исследование квантовой телепортации. И. Волович — известный российский ученый, специалист в области математической физики и р-адического анализа, исследовал роль пространственно-временных параметров в описании зацепленных состояний, что привело к новому подходу в телепортации квантовых состояний.

Первые идеи зародились сразу же после работ Планка, Эйнштейна, де Бройля, Бора и других основателей квантовой физики. Существенное развитие эти идеи получили с созданием квантовой механики в представлениях Шредингера и Гейзенберга. Всевозможные мысленные эксперименты, проводимые с квантовыми объектами, зачастую вели к явным парадоксам.

В 1935 году А. Эйнштейн и его сотрудники Б. Подольский и Н. Розен высказали идею, суть которой на примере элементарных частиц сводится к тому, что квантовые объекты, в качестве которых могут быть, например, два связанных фотона, в процессе разделения сохраняют некое подобие информационной связи (эффект «спутывания», «связывания» — entangled). При этом квантовое состояние одного, например поляризация или спин, может мгновенно передаваться на другой фотон, становящийся при этом аналогом первого, который коллапсирует, исчезает. И наоборот. Расстояние между фотонами может быть любым.

Это было названо эффектом, парадоксом, или каналом, Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР). В качестве синонима этого феномена принят также термин квантовая нелокалъностъ (Quantum NonLocality), подчеркивающий мгновенную распределенность, нелокальность в пространстве состояний связанных по квантовым состояниям элементарных частиц.

Стоит подробнее пояснить, что подразумевается под словами зацепленное состояние, о котором пойдет речь ниже. Имеется в виду система, состоящая из двух взаимодействующих подсистем (например, частиц), которая в какой-то момент времени распадается на две невзаимодействующие подсистемы.

Для такого зацепленного состояния значение какой-либо физической величины (например, проекции спина электрона на какую-то ось или поляризации фотона) не определено ни для одной из подсистем. Однако если мы произведем измерение одной из подсистем и определим значение выбранной физической величины, то с достоверностью будем знать значение этой физической величины и для другой подсистемы.

Примером системы, находящейся в зацепленном состоянии, являются два фотона, появившиеся в результате спонтанного параметрического распада фотона, распространяющегося в среде с квадратичной нелинейностью (например, в кристалле ВаВ2О4). Для зацепленных фотонов нельзя указать, какова поляризация каждого из фотонов пары. Если же произвести измерения одного фотона и тем самым определить его поляризацию, то и поляризация другого фотона также станет определенной. Стоит подчеркнуть, что производя измерения одной частицы, мы в тот же момент определяем и состояние другой, как бы далеко эти частицы друг от друга ни находились. Таким образом, связь между частицами носит принципиально нелокальный характер.

С позиций квантовой механики эту связанную систему можно описать некой волновой функцией. Когда взаимодействие прекращается и частицы разлетаются очень далеко, их по-прежнему будет описывать та же функция. Но состояние каждой отдельной частицы не известно в принципе: это вытекает из соотношения неопределенностей. И только когда одна из них попадает в приемник, регистрирующий ее параметры, у другой появляются (именно появляются, а не становятся известными) соответствующие характеристики. То есть возможна мгновенная «пересылка» квантового состояния частицы на неограниченно большое расстояние. Телепортации самой частицы, передачи массы при этом не происходит.