Телепортация — реальное физическое явление?

Если отвечать коротко, да. Если чуть более развернуто, то речь не про перенос материи как таковой, а скорее про передачу информации о квантовом состоянии объекта (которая требует уничтожения «оригинала»).

На сайте Национального научного фонда (независимое агентство при правительстве США) уточняется: так называемая «квантовая телепортация» подразумевает «взаимодействие двух удаленных запутанных частиц, при котором состояние третьей частицы мгновенно переносит собственное состояние к двум запутанным частицам».

Другими словами, ученые смогли подтвердить возможность передачи информации между фотонами на компьютерных чипах (причем при условии, что эти фотоны физически не связаны между собой). «Телепортация», как добавляется в материале, также возможна между электронами.

«Квантовая телепортация — демонстрация явления, о котором говорил Альберт Эйнштейн. Оно в том числе известно как квантовая запутанность. В этом явлении свойства одной частицы влияют на свойства другой, даже если эти частицы находятся на большом расстоянии друг от друга», — уточняют в сообщении.

Под конец прошлого года исследователи из Северо-Западного университета (США) смогли добиться квантовой телепортации информации через оптоволоконные кабели — такие же сегодня используются для передачи интернет-трафика. Для эксперимента выбрали 30-километровый кабель — причем по нему одновременно передавали как квантовые данные, так и трафик.

Впрочем, попытка применить аналогичный принцип к человеку сталкивается с парой фундаментальных затруднений. Первая — невозможность сделать точную копию без уничтожения оригинала. Вторая — невозможность измерить точное квантовое состояние миллиардов триллионов атомов.

Кроме того, по оценкам, передача квантовой информации, которой описывается человеческое тело, по оптоволокну заняла бы миллиарды лет. И наконец, остается важный этический вопрос: если тело воссоздадут где-то еще, когда «оригинал» разрушат, — это все еще останетесь вы?

Варп-двигатели, искривляющие пространство-время

В научной фантастике — в том же «Звездном пути» — варп-двигателями называют двигатели, которые позволяют космолетам перемещаться со скоростью, соответствующей скорости света (или превышающей ее). Проще говоря, так герои передвигаются между различными звездными системами, причем за относительно короткое время.

Как именно? По моделям фантастов, через искривления модели пространства-времени. Причем подобная концепция может основываться на идее, предполагающей не перемещение объекта (условного звездолета) через пространство, а перемещение самого пространства вокруг объекта.

Десятилетиями подобные двигатели, с варп-ядром, в научном сообществе считались даже теоретически невозможными. «Ничто во Вселенной не может двигаться быстрее 300 000 километров в секунду. И ничто, обладающее массой, не способно достичь такой скорости», — уточняют в Science Alert. Хотя в той же статье говорится: по предположениям специалистов Университета Алабамы (США), опубликовавшим работу в 2024-м, «варп-двигатели, возможно, могут быть не только фантастикой».

В материале разъясняют: варп-концепция 1994 года содержала «существенный недостаток». Для создания дисбаланса в пространстве-времени требовался пузырь отрицательной плотности энергии вокруг объекта, питаемый либо экзотическими частицами, либо темной энергией, движущей расширением Вселенной.

Но есть нечто, также способное искривлять пространство-время, — гравитация. В работе рассматривается решение, при котором варп-двигатели способны манипулировать пространством-временем так, чтобы то гравитационно реагировало на обычную материю. «Хотя подобная конструкция все равно потребует значительного количества энергии, она демонстрирует, что варп-эффекты могут быть достигнуты без экзотических форм материи», — заключается в материале.

В общем, сама идея варп-двигателей научно допустима, но физически (пока) невозможна.

Антигравитация: можно ли выключить притяжение?

«Антигравитация — предполагаемое противодействие вплоть до полного гашения или даже превышения гравитационного притяжения гравитационным отталкиванием», — такое определение нашлось в сети.

Если упростить, под антигравитацией обычно понимают явление, при котором уменьшается (или даже полностью отменяется) притяжение планеты — то есть сила, притягивающая объекты (в том числе нас) к Земле. В научной фантастике этот (гипотетический) феномен чаще всего используется, чтобы допустить создание парящих машин, кораблей и других устройств.

Забегая вперед: похоже, антигравитация практически невозможна (по крайней мере, с нынешними и ожидаемыми в недалеком будущем возможностями в науке). Почему? Нет ни подтвержденных экспериментов, ни адаптированных моделей, допускающих практическое управление гравитацией.

Так, например, в 2023 году ученые поделились результатами исследования, проведенного в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). Специалисты пришли к выводу: атомы антиводорода, «антиматериального» аналога водорода, опускаются на Землю так же, как и их эквиваленты вещества. Проще говоря, выводы физиков исключили существование отталкивающей «антигравитации».

Впрочем, своеобразная «лазейка» все же остается — хотя создать летающий «гравилет» она вряд ли поможет. Уравнения общей теории относительности Эйнштейна допускают гравитационное отталкивание для экзотической материи, давление которой возрастает, когда от нее отводят энергию. Согласно части предположений, такая «антигравитация» предопределила расширение Вселенной до Большого взрыва. А сейчас  она якобы проявляется как темная энергия.

Защитные силовые поля

Помните защитные поля из вселенной «Дюны», с помощью которых персонажи, нося на поясах специальные генераторы, отклоняли удары противников? Разработать подобные «девайсы» в реальном мире — сложная задача. Но, похоже, теоретически возможная (хотя и в весьма отдаленном будущем). 

В BBC Science Focus объясняют, что в природе существует четыре так называемых «фундаментальных взаимодействия» (или же силы): гравитационное, сильное ядерное, слабое ядерное, а также электромагнитное.

Профессор физики Джим Аль-Халили из Университета Суррея (Великобритания) полагает: возможно, человеку однажды удастся создавать силовые поля, основанные на электромагнетизме. Но, по мнению исследователя, «это может сработать только с электрически заряженными телами». «Таким образом, первое, что нужно сделать с приближающимся зарядом, — это зарядить его», — добавляют в материале.

Подобного, согласно предположению ученого, можно добиться, «бомбардируя» объект пучком позитронов. Это частицы антивещества, вращающиеся вокруг внешней поверхности атомов, имеющие массу, равную массе электронов, но с противоположным электрическим зарядом.

«Когда позитроны и электроны соединяются, они полностью аннигилируют друг с другом, — отмечается в тексте. — Когда мишень окажется положительно заряженной, потребуется включить электрическое (или магнитное) поле, чтобы отклонить его». 

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by