Indholdsfortegnelse:

Teleportation - Reality: Beyond Science Fiction
Teleportation - Reality: Beyond Science Fiction

Video: Teleportation - Reality: Beyond Science Fiction

Video: Teleportation - Reality: Beyond Science Fiction
Video: Opvågning til Moder Naturs bevidsthed og healing 2024, Marts
Anonim

For heltene fra science fiction-film er teleportation en almindelig ting. Et tryk på en knap - og de opløses i luften, så de på et par sekunder befinder sig hundreder og tusinder af kilometer væk: i et andet land eller endda på en anden planet.

Er sådan en bevægelse virkelig mulig, eller vil teleportering for altid forblive en drøm for forfattere og manuskriptforfattere? Er der forsket på dette område - og er vi endda lidt tættere på implementeringen af teknologien, som heltene i fantastiske actionfilm er så velkendte?

Det korte svar på dette spørgsmål er ja, eksperimenter er i gang og meget aktivt. Desuden publicerer forskere jævnligt artikler i videnskabelige tidsskrifter om vellykkede eksperimenter med kvanteteleportering - til stadig større og større afstande.

Og selvom mange kendte fysikere tvivler på, at vi nogensinde vil være i stand til at teleportere mennesker, er nogle eksperter meget mere optimistiske og forsikrer, at teleportering vil blive en realitet om et par årtier.

"Løgne, rygter og historier"

Lad os først afklare, hvad vi præcist taler om. Med teleportering mener vi den øjeblikkelige bevægelse af objekter på enhver afstand, ideelt hurtigere end lysets hastighed.

Selve ordet blev opfundet i 1931 af den amerikanske publicist Charles Fort, som var glad for at forske i det paranormale. I analogi med "fjernsyn", afledt af det græske τῆλε ("langt") og den latinske video ("at se"), opfandt han i sin bog "Vulcanoes of Heaven" et udtryk til at beskrive de uforklarlige bevægelser af objekter i rummet (Latin porto betyder "at bære") …

"I denne bog ser jeg først og fremmest på beviserne for, at der er en form for overførselskraft, som jeg kalder teleportation. Jeg vil blive anklaget for at samle direkte løgne, rygter, fabler, fup og overtro. På en måde tror jeg det. mig selv. Og på en måde nej. Jeg leverer bare data," skriver Fort.

Der er faktisk mange myter om sådanne bevægelser - for eksempel den udbredte legende om Philadelphia-eksperimentet i 1943, hvor den amerikanske destroyer Eldridge angiveligt blev teleporteret 320 km.

Image
Image

Men i praksis viser alle sådanne historier sig ikke at være andet end spekulationer af konspirationsteoretikere, ifølge hvilke myndighederne skjuler for den brede offentlighed ethvert bevis på teleportationssager som en militær hemmelighed.

Faktisk er det modsatte sandt: enhver præstation på dette område diskuteres bredt i det videnskabelige samfund. For eksempel talte amerikanske videnskabsmænd for blot en uge siden om et nyt succesfuldt eksperiment i kvanteteleportation.

Lad os gå fra urbane legender og fantastisk litteratur til streng videnskab.

Fra punkt A til punkt B …

Historien om ægte, ikke fiktiv, teleportation begyndte i 1993, da den amerikanske fysiker Charles Bennett matematisk - ved hjælp af formler - beviste den teoretiske mulighed for øjeblikkelige kvanteforskydninger.

Det var naturligvis rent teoretiske beregninger: abstrakte ligninger, der ikke har nogen praktisk anvendelse. Men på samme måde - matematisk - blev for eksempel sorte huller, gravitationsbølger og andre fænomener allerede opdaget, hvis eksistens blev eksperimentelt bekræftet meget senere.

Så Bennetts beregninger blev en sand sensation. Forskere begyndte aktivt at udføre forskning i denne retning - og det første vellykkede eksperiment med kvanteteleportation blev udført inden for et par år.

Det skal her understreges, at vi taler om kvanteteleportation, og det er ikke helt det samme, som vi er vant til at se i science fiction-film. Fra et sted til et andet overføres ikke selve det materielle objekt (f.eks. en foton eller et atom - alt består trods alt af atomer), men information om dets kvantetilstand. Men i teorien er dette nok til at "gendanne" det originale objekt på en ny placering efter at have modtaget en nøjagtig kopi af det. Desuden udføres sådanne eksperimenter allerede med succes i laboratorier - men mere om det nedenfor.

I den verden, vi er vant til, er denne teknologi nemmest at sammenligne med en kopimaskine eller fax: du sender ikke selve dokumentet, men information om det i elektronisk form - men som følge heraf har modtageren en nøjagtig kopi. Med den væsentlige forskel, at ved teleportering ødelægges selve det sendte materielle objekt, det vil sige, at det forsvinder – og kun en kopi bliver tilbage.

Lad os prøve at finde ud af, hvordan dette sker.

Spiller Gud med terninger?

Har du hørt om Schrödingers kat - den der hverken sidder levende eller død i kassen? Denne originale metafor blev opfundet af den østrigske fysiker Erwin Schrödinger for at beskrive elementarpartiklernes mystiske egenskab - superposition. Faktum er, at kvantepartikler samtidigt kan være i flere tilstande på én gang, hvilket vi i verden er vant til fuldstændig at udelukke hinanden. For eksempel kredser en elektron ikke om kernen af et atom, som vi plejede at tro, men er placeret samtidigt på alle punkter i kredsløbet (med forskellige sandsynligheder).

Indtil vi åbnede kattens æske, det vil sige, vi målte ikke partiklens egenskaber (i vores eksempel bestemte vi ikke den nøjagtige placering af elektronen), katten, der sidder der, er ikke bare levende eller død - det er både levende og døde på samme tid. Men når kassen er åben, det vil sige målingen er lavet, er partiklen i en af de mulige tilstande – og den ændrer sig ikke længere. Vores kat er enten levende eller død.

Hvis du på dette tidspunkt helt holdt op med at forstå noget - bare rolig, ingen forstår dette. Kvantemekanikkens natur er ikke blevet forklaret af de mest geniale fysikere i verden i mange årtier.

Fænomenet kvanteforviklinger bruges til teleportering. Det er, når to elementarpartikler har samme oprindelse og er i en indbyrdes afhængig tilstand - med andre ord, der er en eller anden uforklarlig sammenhæng mellem dem. På grund af dette kan sammenfiltrede partikler "kommunikere" med hinanden, endda i stor afstand fra hinanden. Og når du kender tilstanden af en partikel, kan du forudsige en andens tilstand med absolut sikkerhed.

Forestil dig, at du har to terninger, der altid summer til syv. Du rystede dem i et glas og smed den ene knogle bag din ryg og den anden foran dig og dækkede den med din håndflade. Ved at løfte hånden, så du, at du har kastet f.eks. en sekser - og nu kan du trygt hævde, at den anden knogle, bag din ryg, faldt ud af den ene. Summen af to tal skal jo være lig med syv.

Det lyder utroligt, ikke? Med de terninger, vi er vant til, vil et sådant tal ikke fungere, men sammenfiltrede partikler opfører sig præcis på denne måde - og kun på denne måde, selvom dette fænomens natur også trodser forklaringen.

"Dette er det mest utrolige fænomen inden for kvantemekanik, det er umuligt overhovedet at forstå," siger MIT-professor Walter Levin, en af de mest respekterede fysikere i verden. Det eneste, vi kan sige, er, at det tilsyneladende er sådan, vores verden fungerer."

Det betyder dog slet ikke, at dette mystiske fænomen ikke kan bruges i praksis – det bekræftes trods alt gentagne gange af både formler og eksperimenter.

Praktisk teleportering

Praktiske eksperimenter med teleportering begyndte for omkring 10 år siden på De Kanariske Øer under vejledning af den østrigske fysiker, professor ved universitetet i Wien Anton Zeilinger.

I et laboratorium på øen Palma skaber forskerne et par sammenfiltrede fotoner (A og B), og derefter sendes en af dem ved hjælp af en laserstråle til et andet laboratorium, der ligger på naboøen Tenerife, 144 km væk. Desuden er begge partikler i en tilstand af superposition - det vil sige, at vi endnu ikke har "åbnet kattens æske".

Derefter er den tredje foton (C) forbundet med sagen - den der skal teleporteres - og de får den til at interagere med en af de sammenfiltrede partikler. Så måler fysikere parametrene for denne interaktion (A + C) og sender den resulterende værdi til et laboratorium på Tenerife, hvor den anden sammenfiltrede foton (B) er placeret.

Den uforklarlige forbindelse mellem A og B vil gøre det muligt at forvandle B til en nøjagtig kopi af partikel C (A + C-B) - som om den øjeblikkeligt flyttede fra en ø til en anden uden at krydse havet. Det vil sige, at hun teleporterede.

"Vi udtrækker ligesom den information, som originalen bærer - og skaber en ny original andetsteds," forklarer Zeilinger, der allerede har teleporteret tusinder og atter tusinder af elementarpartikler på denne måde.

Betyder det, at videnskabsmænd i fremtiden vil være i stand til at teleportere alle objekter og endda mennesker på denne måde - vi er trods alt også sammensat af sådanne partikler?

I teorien er dette meget muligt. Du skal bare oprette et tilstrækkeligt antal sammenfiltrede par og bære dem til forskellige steder, placere dem i "teleportationskabiner" - for eksempel i London og Moskva. Du kommer ind i den tredje stand, der fungerer som en scanner: computeren analyserer kvantetilstanden af dine partikler, sammenligner dem med sammenfiltrede, og sender denne information til en anden by. Og dér finder den modsatte proces sted - og din nøjagtige kopi genskabes fra de sammenfiltrede partikler.

"Grundlæggende problemer løst"

I praksis er tingene lidt mere komplicerede. Faktum er, at der er omkring 7 oktillioner atomer i vores krop (efter syv er der 27 nuller, det vil sige syv milliarder milliarder milliarder) - dette er mere end stjerner i den observerbare del af universet.

Og når alt kommer til alt, er det nødvendigt at analysere og beskrive ikke kun hver enkelt partikel, men også alle forbindelserne mellem dem - trods alt på et nyt sted skal de samles i en ideelt korrekt rækkefølge.

Det er næsten umuligt at indsamle og overføre en sådan mængde information - i det mindste på det nuværende niveau af teknologisk udvikling. Det vides ikke, hvornår computere, der er i stand til at behandle sådanne mængder data, dukker op. Nu arbejdes der i hvert fald på at øge afstanden mellem laboratorierne, og ikke antallet af teleporterbare partikler.

Det er derfor, mange forskere mener, at drømmen om menneskelig teleportering næppe er realiserbar. Selvom for eksempel en professor ved New York City College og en kendt popularisator af videnskaben Michio Kaku er overbevist om, at teleportering vil blive en realitet i slutningen af det 21. århundrede – og måske endda 50 år senere. Uden at nævne specifikke datoer er nogle andre eksperter generelt enige med ham.

"Det her er et spørgsmål om at forbedre teknologien, forbedre kvaliteten. Men jeg vil sige, at grundlæggende problemer er løst - og der er ingen grænser for perfektion yderligere," siger Eugene Polzik, professor ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Image
Image

Der opstår dog en masse andre spørgsmål undervejs. Vil den "kopi af mig", der opnås som et resultat af en sådan teleportering, for eksempel være det rigtige mig? Vil hun tænke på samme måde, have de samme minder? Når alt kommer til alt, som tidligere nævnt, bliver originalen af den sendte vare ødelagt som følge af kvanteanalyse.

"For kvanteteleportering er ødelæggelsen af det teleporterbare objekt i processen absolut nødvendig og uundgåelig," bekræfter Edward Farhi, der ledede Center for Teoretisk Fysik ved MIT fra 2004 til 2016 og nu arbejder hos Google. "Jeg tror, du bare ville bliver til en flok neutroner, protoner og elektroner. Du ville ikke se bedst ud."

På den anden side, fra et rent materialistisk synspunkt, er vi ikke bestemt af de partikler, vi er lavet af, men af deres tilstand - og denne information, siger videnskabsmænd, transmitteres ekstremt nøjagtigt.

Jeg vil gerne tro, at det er sådan. Og at menneskehedens drøm om teleportering ikke bliver til virkelighed i den berømte gyserfilm, hvor hovedpersonen ikke lagde mærke til, hvordan en flue ved et uheld fløj ind i hans teleporteringskabine …

Anbefalede: