|
Можно отправлять сообщения назад во времени
|
|
|
|
В научно-фантастическом фильме "Интерстеллар" странные узоры появляются в пыли на полу спальни юной Мерфи Купер после того, как по дому проносится пыльная буря. Мерф думает, что за этим стоит призрак, но ее отец, бывший пилот НАСА Джозеф “Куп” Купер (Мэттью Макконахи), распознает в этих образцах гравитационную аномалию, кодирующую двоичные координаты. Годы спустя, после того как Куп прошел через червоточину, он оказался внутри тессеракта — многомерного пространства, созданного существами из будущего, - где он может манипулировать гравитацией во времени. Оттуда он посылает сообщения Мерфу назад во времени, создавая те самые гравитационные аномалии, которые они когда-то наблюдали вместе.
|
|
|
|
Из-за замедления времени, при котором время замедляется для объекта, движущегося с невероятно высокой скоростью, на Земле прошли годы, в то время как для Купа - всего несколько часов. Находясь внутри тессеракта, он смог посылать сообщения своей дочери сквозь время — оказалось, что он все это время был “призраком”, стоящим за гравитационной аномалией. Из всего этого получился бы отличный фильм, но отправка сообщения назад во времени может оказаться не такой уж невероятной, как кажется. Согласно последним исследованиям в области квантовой физики, это действительно возможно.
|
|
|
|
Временные петли могут служить механизмом для отправки сообщений в прошлое, как это сделал Купер в фильме "Интерстеллар". Общая теория относительности допускает существование замкнутой времениподобной кривой (CTC), которая возникает, когда траектория движения объекта в пространстве-времени переносит его в будущее, а затем обратно в прошлое. Другим возможным механизмом является квантовая запутанность: Если бы Купер и Мерф были квантово-запутанными, они могли бы обмениваться информацией в обратном направлении во времени. Частицы, которые квантово запутаны, всегда чувствительны к состоянию друг друга, поэтому, даже если одна из них катапультируется в пространстве так далеко и так быстро, что окажется в будущем, она все равно передаст информацию той, которая осталась в прошлом.
|
|
|
|
|
|
|
На самом деле, некоторые физики предположили, что гиперчувствительность между запутанными частицами на самом деле возникает из-за того, что одна из них в будущем отправляет сообщения назад во времени. Недавно Сет Ллойд и его коллеги-исследователи из Массачусетского технологического института захотели воплотить эту концепцию, которая кажется научной фантастикой, в реальность. В то время как искривление пространства-времени для создания реального CTC потребовало бы почти непостижимого количества энергии, Ллойду ранее удалось использовать квантово запутанные фотоны для моделирования CTC, отправив один из них на несколько наносекунд назад во времени. Теперь, вдохновленные Interstellar, они захотели посмотреть, можно ли также отправлять сообщения в обратном направлении.
|
|
|
|
Хотя это может показаться нелогичным, исследователи обнаружили, что для канала, подобного CTC, который полон помех - например, квантово—механическая версия телефонных помех — на самом деле проще передать сообщение в прошлое, чем в будущее.
|
|
|
|
“Было показано, что доступ к бесшумному CTC того или иного типа высвобождает потрясающую мощность обработки информации”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в Physical Review Letters, и добавляется, что канал, подобный CTC, “[может быть] представлен квантовым каналом, в том смысле, что информация, передаваемая по нему, может быть преобразована в цифровую форму". through the noise [канал] эффективно эволюционирует, как будто проходит через канал, за исключением того, что заканчивается в прошлом”.
|
|
|
|
Сообщения, передаваемые по бесшумному каналу CTC, телепортируются в прошлое до тех пор, пока для завершения передачи сообщения не требуется никаких других действий. Именно из-за бесшумности канала прошлая и будущая версии временной петли совпадают. Но в шумной временной петле сообщение из будущего отправляется в прошлое по каналу, шум которого влияет на его перемещение. Исследователи рассматривают канал связи между Купером и его дочерью как “некий шумный механизм”, который не поддается обычному течению времени от прошлого к будущему. Что действительно удивительно, так это то, что это более эффективно, чем использование канала с таким же уровнем шума для передачи данных вперед во времени.
|
|
|
|
Разница между отправкой сообщения вперед и назад во времени сводится к тому, что Купер помнит прошлые события, включая расшифровку сообщений Мерф, поскольку технически это происходило в его прошлом. Он смог достучаться до нее, потому что вспомнил, как она расшифровывала сообщения. Поэтому, отправляя эти сообщения, он записывал их так, как помнил, чтобы она могла перевести. Единственное, что нарушает обычный хронологический порядок в этой схеме, - это временная петля. В противном случае, если бы Купер каким-то образом не смог обратиться к своей памяти, это ничем бы не отличалось от общения, которое передается из прошлого в будущее. Команда планирует смоделировать эту установку с помощью фотонов, чтобы увидеть, как они ведут себя в цикле времени с шумом.
|
|
|
|
“Существование CTC может привести к запутанным последствиям, таким как нарушение причинно-следственной связи и выход из черной дыры”, - сказали они.
|
|
|
|
Выход из-под огромной гравитации тессеракта, как это пытается сделать Куп в "Интерстеллар", был бы совершенно другой проблемой.
|
|
|
|
Источник
|
