Скоро ли изобретут телепортеры?

или Слово в защиту классической науки

Каждый хочет чуда: и в повседневной рутине, и на передовой цивилизации. Но чудеса рукотворные требуют больших усилий, и чтобы в рутине не утратить надежды на чудо, наше сознание ищет варианты вроде емелиной щуки.

О чём это я?

Нам довелось жить в эпоху, когда строгие научные знания более или менее успешно подменяются публицистическими, непроверенными и необоснованными, зато — парадоксальными, требующими немедленного отказа от классических теорий. И этого не нужно бояться: в истории такие случаи не одиноки, взять хотя бы того же Коперника или Галлилея. Но к сожалению, далеко не все сегодняшние околонаучные исследователи таковыми являются. Они, скорее, напоминают алхимиков, которые хоть и взбудоражии умы современников и дали толчок развитию химической науки, но сколько-нибудь правдоподобных знаний так и не добыли.

Безусловно, наука требует свежей струи. Нужны новые популяризаторы, которые смогут на пальцах объяснять широкому кругу читателей смысл происходящего на переднем фронте науки. И если они не появятся, их место займёт жёлтая пресса. А это — верный шаг к мраку сознания, аналогичному, пожалуй, европейскому средневековью. Нужны примеры? Пожалуйста.

Телепортируемся

Последние годы пресса пестрит сообщениями о том, что учёным удалось телепортировать фотоны на расстояния порядка единиц, а то и десятков-сотен километров. Тут же делается вывод, что вот-вот, и мы научимся телепортировать любые частицы на любое расстояние, и тогда мечты фантастов о мгновенном перемещении станут реальностью. Сообщается и о том, что информацию через такой квантовый канал, образованный парой сцепленых фотонов, передают практически мгновенно, то есть вопреки постулату о невозможности превысить скорость света. Чем не чудо? Но давайте разберёмся.

История идеи передачи информации через две связанные частицы восходит к началу ХХ века. Началось всё с принципа неопределённости Гейзенберга, который гласит, что импульс и координата элементарной частицы — величина вероятностная, определяемая статистически. Потому что нельзя измерить импульс частицы, не изменив её координаты, и наоборот. Альберту Энштейну не понравилось это утверждение, и он поспорил с Нильсом Бором, в шутку сказав: «Неужели вы думаете, что Луна существует только тогда, когда вы на неё смотрите?». И предложил простой мысленный эксперимент. Пусть имеется две одинаковые элементарные частицы в одинаковых состояниях. Возможно такое? Конечно: физики уже тогда могли их фиксировать и различать. Тогда у одной частицы измерим координату, а у другой — импульс. Данные получены, а значит частицы — не что-то неопределённо-вероятностное, а вполне конкретные физические явления.

О споре на время забыли, отклонили и энштейновскую детерминистскую идею. Господствующей (но не универсальной) интерпретацией квантовой механики становится так называемая Копенгагенская. Но уже в конце XX века в связи с бурным развитием информационных технологий возникла острая необходимость в надёжных шифрованых каналах связи. Вспомнили и о сцеплённых частицах (т.е. частицах в связанном, одинаковом состоянии). Идея применения была простой. Из некоторой исходной точки две частицы передаются двум получателям. Поскольку состояния частиц связаны, то получатели могут измерить параметры «своей» частицы, и узнать об исходном состоянии пары. Но измерение влияет на состояние частиц, то есть один из получателей знает, что второй получил определённое значение, знает, что тем самым он изменил состояние частицы, но не знает как. Чтобы воссоздать полную картину, второй получатель должен по обычному каналу связи передать данные о том, что же он измерял.

Перечитайте ещё раз суть эксперимента. Почему его стали называть телепортацией, ведь ничего не телепортируется так, как это понимают писатели-фантасты?

С точки зрения вероятностной теории квантовой механики, информация передаётся в тот момент, когда оба приёмника получили свою частицу. А получили и измерили её характеристики они одновременно! Но с точки зрения детерминистской теории это совершенно не означает, что информация передалась мгновенно, просто она никуда и не девалась: частицы уже в начале эксперимента были в определённых состояниях, имели определённые характеристики, а не только тогда, когда их измерили. Путаницу вносит сам термин «телепортация». Он установился в 1993 году благодаря статье в журнале «Physical Review Letters», где было описано, какое именно явление предлагается называть «телепортацией», и чем оно отличается от популярной в научной фантастике «телепортации».

На самом деле, квантовая телепортация не передаёт энергию или вещество на расстояние. Обязательным этапом, как видно из описанного эксперимента, является передача информации между точками отправления и приёма по классическому, неквантовому каналу, которая может осуществляться не быстрее, чем со скоростью света, тем самым не нарушая принципов современной физики.

Как быть?

Суровая реальность, фиксируемая в сухой науке, казалось бы, лишает обывателя всяких шансов на чудеса. Но разве это означает, что мир так скучен? Разве это означает, что наука слепа, и не видит чудес вокруг себя? Мне кажется, мы просто путаем понятия чуда и выдумки. Мир интересен в своём многообразии — это и есть чудо. А желание приукрасить его, придать ему загадочности и фантастичности — на самом деле лишь вымысел.

Классическая наука столетиями выработала точные инструменты и методы познания. Не пользоваться ими — всё равно, что соревноваться с косой против современного комбайна, или искать выход из леса без компаса и навыков определения сторон света. Как хочется, чтобы это было очевидно не только самим учёным, не только журналистам и редакторам, но и простым читателям.

Продолжение следует…


Protected by Copyscape Online Plagiarism Test
Вы не можете высказаться или оставить ссылку здесь...

Одна реплика к теме “Скоро ли изобретут телепортеры?”

  1. […] снова складывается описанная мной в предыдущей публикации ситуация, когда тотальное неприятие классического […]

Powered by WordPress | Thanks to NewWpThemes | Александр Божок