Держите новенький #xreновый_плейлист от старенькой и, к сожалению, уже распавшейся в 2014 году группы "Маяк". Их легкая, почти невесомая музыка унесет вас в далекие дали: в светлое прошлое или глубокий космос - тут уж кому что.
Фрейзер Кейн (Fraser Cain), издатель Universe Today, создает короткие познавательные видео о космосе, отвечая на разные любопытные вопросы. Какого цвета Солнце на самом деле? Насколько холодно в открытом космосе? Сколько сейчас в космосе находится спутников? Это и многое другое можно найти на его канале.
А мы предлагаем вам посмотреть 5 его классных видео в переводе Vert Dider.
Может показаться, будто нахождение всех нас в виртуальном мире в принципе невозможно доказать или опровергнуть.
Ведь, действительно, казалось бы, какой бы эксперимент мы ни придумали, любые его результаты вполне могут являться следствием того, что показывающая нам картинки программа просто показала нам ещё одну картинку, которую мы ожидали (или, наоборот, не ожидали) увидеть. Следовательно, абсолютно любой исход абсолютно любого эксперимента не доказывает и не опровергает виртуальности окружающего нас мира. Следовательно, данная гипотеза не фальсифицируема, а потому не должна рассматриваться наукой.
Тем не менее, внезапно, гипотеза о невиртуальности мира оказывается фальсифицируемой.
И это, кстати, важно. Ведь гипотезу о «реальности» мира по идее тоже должно быть возможно фальсифицировать — без этого её тоже будет нельзя считать научной.
Но как это сделать? Какой эксперимент мог бы хакнуть моделирующую наблюдаемый нами мир программу, если она может показать нам, что угодно?
Тут надо отметить, что «виртуальная реальность» в данном случае рассматривается только как некая «компьютерная модель». Компьютер может быть сколь угодно сложным, но всё-таки должен подразумеваться компьютер, поскольку иные — магические для нашего мира — девайсы можно мысленно наделить абсолютно любыми свойствами, а потому проверка действительно станет невозможной.
Однако в случае с компьютером всё-таки можно проделать хитрый фокус.
Надо начать создавать виртуальные реальности, пытаясь сделать их как можно более масштабными и детальными. Причём не просто создавать «в стол», а подселять в них толпы людей, чтобы они постоянно взаимодействовали с этими реальностями, разглядывали их во всех деталях и т. п.
Начав создавать новые виртуальные реальности на мегапродвинутых компьютерах, мы заставляем внешний компьютер тратить всё большую и большую вычислительную мощность: ведь он должен продолжать моделировать окружающий нас мир и вдобавок моделировать те виртуальные реальности, которые моделируют компьютеры в этом мире (ведь если они существуют только в виртуальной реальности, то никак не могут добавить мощностей внешнему компьютеру: всё, что делают они, на самом деле, делает он).
Рано или поздно мы дойдём до предела мощности внешнего компьютера и пронаблюдаем какие-то его глюки.
Или, что более вероятно, мы обнаружим, что почему-то не получается моделировать виртуальные реальности с детализацией выше какого-то уровня. Причём каждая вновь нами созданная либо будет иметь ещё более сильные ограничения на детализацию, либо будет чудесным образом влиять на уже созданные реальности, понижая их уровень детализации.
Из столь прямолинейного варианта всё-таки можно выпутаться извне: пользуясь тем, что каждый человек смотрит только на одну из реальностей — окружающий мир или на одну из созданных внутри него виртуальных реальностей, — в остальных можно локально понижать детализацию: там, где на них никто не смотрит.
Однако контрприёмом против этого будут прыжки между виртуальными реальностями и окружающим миром: день там, день вон там, ещё день вон там. Перестать показывать картинку-то можно, однако надо продолжать моделировать события, а вызванную нехваткой мощности внешнего компьютера «приостановку развития мира» в тот момент, когда ты из него вышел, наверно всё-таки можно как-то отследить.
Если же нам «повезёт» и модель нашего мира вообще окажется очень экономной, то упереться в предел мощности удастся довольно быстро.
Предположим, например, частицы в нашем мире моделируются во внешнем компьютере только тогда, когда на них кто-то пытается смотреть в электронный микроскоп или крутить их на ускорителе, а в остальных случаях моделируется только статистика поведения частиц.
В этом случае мы можем начать моделировать не статистику, а именно что поведение каждой частицы в создаваемых нами виртуальных мирах. И очень быстро выбрать всю мощность внешнего компьютера.
Конечно, чтобы это проделать, нужны очень мощные компьютеры. Гораздо мощнее, чем те, которые у нас есть сейчас. И вот тут возникает ещё один интересный вариант: если мы живём в виртуальном мире, то, возможно, этот мир будет «сопротивляться» созданию слишком мощных компьютеров. Как раз по той причине, что вот их-то работу уже нельзя статистически смоделировать, пока никто не смотрит. И вот они-то внешние мощности могут исчерпать довольно быстро — в частности, если на них моделировать виртуальные миры.
Соответственно, любое из вышеописанных проявлений: как эффекты от исчерпания внешних мощностей, так и превентивное сопротивление созданию того, что могло бы их быстро исчерпать, — будет весомым свидетельством в пользу того, что мы живём в виртуальном мире.
Правда, может статься, что виртуальный мир, где мы проживаем, создан с гораздо более высокого технологического уровня, чем тут у нас сейчас моделируется, и тогда развития компьютерных технологий, достаточных для исчерпания внешних мощностей, мы достигнем очень нескоро.
Но потенциальная возможность фальсификации утверждения о невиртуальности нашего мира в этом случае всё-таки есть.
Однако в другом случае — если мощности внешнего компьютера хватает на моделирование каждой частицы вселенной в каждый момент времени, — такой фокус уже не сработает. Ведь даже если мы соберём из некоторого количества этих частиц компьютеры, то с точки зрения внешнего компьютера ничего не поменяется: без разницы ведь, эта частица просто сама по себе где-то летает, или же заключена в какой-то детали компьютера, при помощи которого что-то там моделируется. Требуемые для этого вычислительные мощности идентичны. Поэтому хакнуть такую систему описанным здесь способом уже нельзя.
Наконец, есть ещё один циничный способ сокрытия виртуальности. Можно попросту скрывать от жителя виртуального мира всё то, на основе чего он мог бы вычислить своё пребывание в виртуальном мире. То есть даже какие-то там чудеса всё ещё можно показывать, но вот реально палевные штуки — вроде предела компьютерных мощностей внутри виртуального мира — просто пропускать мимо глаз наблюдателя.
Особенно это вероятно, если мы представляем собой не игроков из внешнего мира, играющего в наш, а модели персонажей в этом виртуальном мире.
Однако и с игроками такое тоже возможно. Ведь они (то есть мы, но в своей ипостаси внешнего мира) — ради повышения игрового интереса — вполне возможно, сознательно согласились на временное отключение фрагментов восприятия.
Иными словами, невиртуальность мира оказывается фальсифицируемой только при некоторых условиях, а выполняются ли они, в принципе нельзя сказать, пока на это не наткнёшься.
Но всё-таки условия, в которых гипотеза о виртуальности мира проверяема (а о невиртуальности, соответственно, фальсифицируема), как выясняется, есть. Тем самым её можно считать, я не знаю, «полунаучной», что ли.
Сегодняшний #xreновый_плейлист целиком посвящен творчеству одной группы. Это альбом проекта «Бронстер Бридж» с гордым названием «Покорителям космоса».
Бронстер Бридж - ребята из далекого Сосногорска, которые пишут музыку про еще более далекий космос. Их музыка — это прекрасный и нежно любимый многими ретро-футуризм, где мелодии пропитаны атмосферой 80-х с ее электронным звучанием и стремлением к звездам.
Как пишут об альбоме «Покорителям космоса» сами его создатели:
"Этот альбом о тех, кто подарил нам космос, кто открыл двери в бескрайнее космическое пространство. Кто знал, что где-то там, в холодной пустоте мы каждый раз будет открывать, что-то новое? Кто мог предположить, что однажды группа советских ученых запустит первый искусственный спутник земли? Или Гагарин станет первым советским героем, отправившимся в космос? Леонов, который сделает шаг в неизвестность? Армстронг, сделавший маленький шаг по поверхности Луны? Таких примеров очень много, и мы гордимся этими людьми, а также научным гением, который продолжает открывать нам тайны вселенной."
Среди треков есть композиции, посвященные Юрию Гагарину, Валентине Терешковой, С.П. Королеву, а также всем покорителям и исследователям космоса.
4 июля 2012 года в результате исследования на Большом адронном коллайдере была обнаружена частица массой около 125-126 ГэВ/c².
У ученых были веские основания предполагать, что найденная частица и вляпается бозоном Хиггса. В марте 2013 года ЦЕРН подтвердил это.
Вы наверняка слушали словосочетание "Бозон Хиггса" и о том, что его открытие важно для нашего понимания Вселенной. Но все ли из нас знают, ЧТО такое этот "бозон"? Чтобы мы могли разобраться в этом, Лекс Кравецкий и Анатолий Вассерман приготовили для нас доходчивое объяснение.
В квантовом мире всё — и вещество, и взаимодействие частиц вещества — состояния полей. Причём разных: даже если за всей природой стоит некое единое поле, то всё равно оно проявляет себя так, что его можно разложить на несколько разных полей.
Квант каждого поля — это наименьшая возможная его порция. На более мелкие порции поле уже нельзя поделить, хотя некоторые поля в разных условиях делятся на порции разного размера.
Среди полей, отвечающих за взаимодействия, есть известные всем гравитационное и электромагнитное, а также менее известные широкой публике «сильное» и «слабое».
Сильное взаимодействие, в частности, удерживает протоны и нейтроны внутри ядра. Положительно заряжённые протоны отталкиваются друг от друга электромагнитным взаимодействием, поэтому, если бы не было «сильного взаимодействия», они бы разлетелись из ядра. Сильное взаимодействие на очень малых расстояниях оказывается сильнее электромагнитного и тем самым его компенсирует.
Слабое взаимодействие, в частности, обеспечивает бета-распад: реакции, например, распада нейтрона на протон, электрон и антинейтрино, или протона на нейтрон, позитрон (зеркальную — с положительным зарядом — копию электрона) и нейтрино.
«Частицей» в квантовой физике называется некая порция одного или нескольких полей, переносящая одновременное изменение их состояния. Например, фотон переносит электромагнитное взаимодействие, то есть изменение состояний электрического и магнитного полей. В определённых обстоятельствах эти поля выглядят независимыми, и установление их единства потребовало нескольких десятилетий работы экспериментаторов и теоретиков. Это стало основой разработки электрогенераторов, моторов, радиотехники. Ещё через век была разработана теория, объединяющая электромагнитное взаимодействие со слабым: их переносят разные, но во многом сходные кванты. Практические применения этой теории пока ясны лишь в самых общих чертах.
Квантам поля соответствуют «элементарные частицы». То есть те, которые невозможно расщепить. Таковы, например, фотон и электрон.
«Составные частицы», как понятно из их названия, состоят из элементарных. Например, составные частицы протон и нейтрон состоят из элементарных частиц — кварков.
Частицы слабого взаимодействия ведут себя так, будто бы у них есть инертная масса: чтобы их разгонять — то есть придавать им ускорение, — нужно прикладывать силу.
Частицы же сильного и электромагнитного взаимодействия ведут себя так, будто у них нет инертной массы.
Физик-теоретик Хиггс показал, что должно существовать поле, взаимодействующее с частицами слабого взаимодействия, но не с частицами сильного и электромагнитного. Взаимодействие с этим полем и мешает разгонять частицы — придаёт им инертную массу.
Элементарным частицам присуща характеристика, соответствующая в макромире вращению (её называют «спин» — веретено). В естественных для квантовой механики единицах спин может быть целым — такие частицы называют бозонами, в честь Бозе, вместе с Эйнштейном разработавшего статистику их поведения, — или полуцелым — фермионы, чью статистику разработали Ферми и Дирак (хотя некоторые важнейшие особенности этой статистики указал Паули).
Свойства бозона Хиггса — частицы, переносящей взаимодействие с полем Хиггса — теоретически рассчитаны весьма приблизительно. Его экспериментальное обнаружение позволило значительно уточнить их. Это в свою очередь ограничило спектр возможных вариантов теории, способной описать с точки зрения квантовой физики одновременно сильное, слабое и электромагнитное взаимодействие. Значит, дальнейшая разработка такой теории пойдёт уже легче, и основанная на ней практика приблизится.
В апреле 2017 студия Vert Dider взяла интервью у легендарного лектора и астрофизика Уолтера Левина. Мы поговорили о науке, преподавании, личных интересах и самых загадочных объектах во Вселенной.
Уолтер Левин – астрофизик, автор книги «Глазами физика: Путешествие от края радуги до границы времени», бывший профессор МТИ. Его прощальная лекция набрала на YouTube почти 6 миллионов просмотров.
Нил Деграсс Тайсон - астрофизик и выдающийся популяризатор науки всего за 8 минут наглядно и доходчиво изложил историю нашей Вселенной. Смотрим и учимся.
Хитро вывернутая теория, которую до конца не понимает никто в мире, плюс хорошая метафора = будоражащий умы населения глобальный мем.
В буквальном смысле глобальный — пожалуй, в любой стране мира можно будет найти довольно заметное количество людей, слышавших словосочетание «кот Шрёдингера».
И, возможно даже, в каждой стране мира найдутся не только слышавшие, но и делающие из этого далеко идущие выводы.
Ну там: «Если мир зависит от наблюдателя, то, значит, солипсизм верен — хотя бы отчасти».
Или: «Человек способен влиять на мир чисто силой мысли». Точнее, силой наблюдения за миром.
Или, быть может, человек способен, наблюдая, делать нужные мысленные усилия и направлять события в нужную сторону?
Или хотя бы в ненужную, но всё-таки направлять?
Иногда к этому — для солидности — добавляется: «учёные доказали» или «современная наука считает». Однако нет, никто ничего такого не доказывал, и современная наука так совсем даже не считает. Всё дело лишь в цепочке недопониманий.
В чём же тут на самом деле суть? Суть в том, что модель, в которой элементарные частицы можно представить в виде очень маленьких шариков, применима во множестве случаев, но есть некоторые случаи, когда эта модель даёт настолько неверные прогнозы, что приходится вводить другую, более общую модель, считая означенные «очень маленькие шарики» — некоторым её приближением, адекватным реальности не вообще всегда и везде, а только кое-где кое-когда.
Эти «шарики» вообще ведут себя довольно странно. Каждый из них вроде бы обладает импульсом и может быть где-то обнаружен — то есть, кроме импульса, ему ещё можно приписать координаты. Однако одновременно измерить импульс и координаты одной и той же частицы можно исключительно с некоторой ошибкой.
Этот эффект описывается так называемым «соотношением неопределённостей Гейзенберга»: произведение ошибки в измерении импульса на ошибку измерения координаты всегда больше некоторой величины. Эта величина — «половина от приведённой постоянной Планка» — довольно маленькая, поэтому в тех случаях, когда мы имеем дело с макроскопическим миром, неопределённости можно проигнорировать. Но вот в некоторых других случаях нас интересуют как раз мелкие детали, и вот тут это соотношение неопределённостей сильно мешает нам считать частицу просто шариком.
Кроме того, частицы демонстрируют ряд других странных эффектов: иногда преодолевают потенциальные (силовые) барьеры, на преодоление которых у них вроде бы не хватает энергии («туннельный эффект»), интерферируют сами с собой, когда их запускают в сторону железяки с двумя щелями, будто бы пролетая через обе щели сразу (то есть, ведут себя подобно накладывающимся друг на друга волнам, но в одиночку), ну и так далее.
Это подводит нас к выводу, что с частицами не всё так просто. Причём, как с ними на самом деле, никто пока наверняка не знает. Тем не менее, есть некоторое количество математических описаний происходящего, которые, если ими воспользоваться, дают довольно хорошо сбывающиеся прогнозы. А потому, видимо, реальности в некотором смысле соответствуют. Весь вопрос, как это соответствие трактовать.
В частности, фрагментом такового описания является так называемая «волновая функция», сопоставляемая с каждой элементарной частицей или с системой из элементарных частиц.
Как эту волновую функцию трактовать, есть много вариантов.
Положим, например, что частица — это не частица, а некоторое вещество, рассеянное по всему пространству. Рассеяно оно неравномерно, а потому мы можем ввести понятие его плотности в каждой точке пространства. Вот распределение этой плотности в зависимости от координат и описывает волновая функция (точнее, квадрат волновой функции).
Или же, скажем, квадрат волновой функции описывает вероятность того, что, ткнув в данную точку пространства, мы обнаружим там эту частицу — уже в виде «шарика».
Правда, эти аналогии весьма приблизительны. Ведь волновая функция задаётся не относительно привычных для нас координат в привычном для нас пространстве, а в виде координат в конфигурационном пространстве. Для чего, впрочем, тоже есть своя аналогия.
Предположим, что нас по какой-то причине интересует только цвет объектов. Для задания цвета мы, как известно, можем использовать три величины: красную, зелёную и синюю составляющие. Если теперь мы зададим систему координат xyz, где вдоль оси x будет откладываться красная составляющая, вдоль оси y — зелёная и вдоль оси z — синяя, то каждому возможному цвету мы сможем поставить с соответствие точку в этой системе координат.
Поскольку же нас интересует только цвет, именно его мы будем считать состоянием объекта. И указывать эти состояния в виде точек этой координатной системы.
Вот и будет наше «конфигурационное пространство» для данного примера. То есть пространство, где осями координат выступают независимые все параметры и тем самым любой возможный набор параметров может быть представлен точкой в этом пространстве, имеющей соответствующие параметрам координаты.
Условная графическая модель конфигурационного пространства.
Если мы теперь установим вероятность того, что тот или иной объект имеет тот или иной цвет — например, просто посмотрев на цвета 100500 объектов и тщательно запротоколировав результаты, — то в этом конфигурационном пространстве мы сможем ввести понятие «плотности цвета» или, если вам угодно, «плотности вероятности обнаружения объекта с таким цветом» (того, что взятый нами наугад объект будет иметь цвет из некоторого малого диапазона близких друг к другу цветов).
Скажем объектов с цветом (1, 0, 0) у нас в три раза больше, чем объектов с цветом (0, 0, 1) (чисто красных втрое больше, чем чисто синих), поэтому «плотность цвета» в точке (1, 0, 0) втрое больше, чем в точке (0, 0, 1). Что аналогично втрое большей вероятности обнаружить чисто красный предмет, чем, нежели, чисто синий.
У конфигурационных пространств квантовых систем параметров побольше, чем было в этом примере, но суть процесса примерно вот такая: под состоянием системы там понимается расположение каждой из частиц с учётом их импульсов. А волновую функцию можно трактовать как то, что, будучи возведённой в квадрат, даёт плотность вероятности обнаружить именно вот такое состояние.
Так к чему всё это. Это всё к тому, что эта самая волновая функция описывает только ту квантовую систему, за которой никто не наблюдает. Если же попытаться её пронаблюдать, то она тут же проявит себя не как некое вышеописанное «облако состояний» с переменной плотностью, а практически как вышеописанную же группу движущихся шариков. Этот эффект называется «коллапс волновой функции».
В вышеприведённой аналогии с цветами означенное выглядело бы так: пока мы не вытащили какой-то конкретный объект из мешка, мы не можем говорить о его цвете, кроме как в смысле пространства цветов с функцией, описывающей плотность их вероятности. Но стоит нам какой-нибудь объект всё-таки вытащить, как мы узнаём конкретный цвет этого объекта. То есть вероятность в бесконечно малом объёме, соответствующем этому цвету, «схлопывается» в единицу, а во всех остальных местах пространства цветов становится равной нулю.
Что, собственно, вполне логично: наши знания о мире изменились, а потому изменились и наилучшие оценки вероятности тех или иных исходов.
Правда, у цветной аналогии и квантовой механики есть одно существенное отличие: в цветной аналогии предполагается целый мешок разноцветных объектов, тогда как частица-то, про которую идёт речь, всего одна (ну или набор частиц, но тоже один и тот же — воспринимаемый как единая система). Однако стоит нам её пронаблюдать, как мы выясняем, что она, например, находится в такой-то окрестности вокруг такой-то точки пространства и летит в таком-то направлении с такой-то скоростью, плюс-минус неопределённость из соотношения неопределённостей.
И вот, помедитировав над всем этим, Шрёдингер предположил, что в квантовой механике, как в теории, заключён какой-то парадокс: уж слишком сильно такое описание расходится с привычным для нас макромиром, где, скажем, кружка пива вроде бы стоит на столе даже тогда, когда мы на неё не смотрим, а вовсе не распылена с разной плотностью по всей вселенной.
Чтобы это проиллюстрировать, он придумал пример, в котором в непрозрачном ящике сидит кот, и там же в ящике находится колба с ядом. Рядом с колбой находится детектор радиации и ядро какого-то радиоактивного элемента. Если частица распадётся, то детектор уловит её распад и включит механизм, разбивающий колбу с ядом. И тогда кот — всё.
Однако «распавшаяся частица» и «не распавшаяся частица» — это ведь тоже квантовые состояния. Пока мы не наблюдаем частицу, она находится сразу в обоих — просто с разной вероятностью (или плотностью, если угодно). Таким образом, кот вроде как тоже должен находиться сразу в двух состояниях: живом и мёртвом. До тех пор, пока мы не откроем ящик, не пронаблюдаем его содержимое и не «схлопнем» тем самым волновую функцию частицы, сделав её состояние конкретным: распавшимся или не распавшимся. А детектор — зафиксировавшим распад или не зафиксировавшим. Ну и кота — либо совсем живым, либо совсем мёртвым.
Заметьте, Шрёдингер не говорил, что, в нашем мире кот из данного мысленного эксперимента одновременно жив и мёртв. Напротив, он говорил, что если согласиться с вот такой трактовкой квантовой механики и, в частности, волновой функции, то нам придётся признать существование одновременно живого и мёртвого кота в непрозрачном ящике.
Ну а уже из этого будет вытекать, что мы можем изменять мир просто путём созерцания его фрагментов.
Так вот. Что не так с котом Шрёдингера.
В первую очередь то, что тут допущены изрядные вольности в трактовке терминов.
Когда речь идёт о макромире, слово «наблюдение» мы привычно отождествляем с информацией, поступающей к нам в мозг через органы чувств.
Однако, как она поступает на сами органы? Мы ведь не можем наблюдать объект в километре от нас сам по себе. Нет, мы видим отражённый от этого объекта свет. И уже по этому свету — потоку фотонов с различными длинами волн, с различной интенсивностью бомбардирующих различные рецепторы сетчатки нашего глаза, — мозг строит модель этого отдалённого объекта.
Иными словами, мы наблюдаем не сам объект, а последствия взаимодействия каких-то других объектов (в данном случае, фотонов) с этим объектом, а потом и с рецепторами нашей сетчатки.
Однако фотоны — очень мелкие, поэтому мы пренебрегаем их влиянием на сам объект.
Хотя на примере даже одного только нашего солнышка мы могли бы заметить, что фотоны ещё как могут поменять состояние объекта — нагреть его, заставить его генерировать электрический ток, спровоцировать химические реакции, даже сдвинуть его с места.
Но теперь предположим, что мы хотели бы «посмотреть» на сам фотон. Тут прежний фокус уже не сработает: ведь фотон не может отражать другие фотоны, оставаясь при этом в неизменности. Чтобы «посмотреть» на фотон, мы должны его поймать, а при поимке он, возможно, вообще перестанет существовать. Ну или, по крайней мере, уж совершенно точно изменит своё состояние — полетит в другую сторону, например.
В микромире мы уже не можем проигнорировать то, что игнорируем в макромире: любое наблюдение радикально меняет состояние объекта, поскольку в обязательном порядке означает взаимодействие с этим объектом. Собственно, поэтому под «наблюдением» в квантовой механике как раз оное взаимодействие и подразумевается: грубо говоря, захотели «посмотреть» на электрон — швырнули им в мишень и посмотрели на то пятно, которое он там оставил.
Это уже радикально отличается от абстракции «просто наблюдения» или даже «созерцания», которая фигурирует в далеко идущих выводах о солипсизме и т. п. Грубо говоря, в далеко идущих выводах подразумевается, что наш взгляд на мир — это как бы «само по себе». Что-то, влияющее на означенный мир разве что мистической силой мысли.
Тогда как реально-то мы что-то видим исключительно потому, что на это что-то повлияло что-то другое, а до нас долетели осколки результатов их взаимодействия. Наша сила мысли не при делах: из того, что мы что-то увидели, уже следует, что с этим чем-то что-то другое уже провзаимодействовало.
А провзаимодействовав, оно уже «схлопнуло» волновую функцию тех элементарных частиц, которые ранее болтались в полной неопределённости. Как волновую функцию ни трактуй, а смысл-то один: наблюдение подразумевает взаимодействие, а при взаимодействии уже наступил коллапс волновой функции.
Вот и в коробке с котом так же: детектор, уловивший продукты распада ядра, был тем самым «наблюдателем», который, вступив во взаимодействие с квантовой системой (радиоактивным ядром — распавшимся или нет), превратил суперпозицию (сумму) волновых функций, описывающих «распавшееся ядро» и «нераспавшееся ядро», в конкретное состояние: распалось или не распалось. Поэтому кот выжил или почил, независимо от того, заглянули ли мы в коробку.
Другое дело, что пока мы не заглянули в коробку, мы не можем знать наверняка, что там внутри происходит, а потому — для описания этой неопределённости — вполне могли бы ввести аналогичную волновой функции «плотность вероятности состояния кота» и в них описывать систему, состояния которой мы не знаем наверняка. И у этого даже будет практический смысл: взяв миллион коробок с котами и детекторами, мы сможем довольно хорошо предсказать, в какой их доле коты будут мертвы, а в какой — живы.
Однако такое статистическое предсказание радикально отличается от постоянно популяризируемой трактовки вида «мир зависит от наших наблюдений». Нет, из нашей способности предсказать то, что подброшенный миллион раз кубик примерно в одной шестой случаев покажет нам единицу, вовсе не следует, что мы силой мысли можем управлять кубиком.
В общем, термины надо понимать так, как их понимал автор некого утверждения, — только тогда его обоснования будут реальными обоснованиями верности этого утверждения. Если же их наделить иным, пусть даже более понятным и приятным вам смыслом, то его утверждение, фактически, будет заменено некой вашей личной фантазией, никак и ничем не подтверждённой.
Также следует отметить, что, несмотря на любимую многими (в том числе, некоторыми основателями квантовой механики) «квантовомеханическую уникальность и принципиальную непредставимость», определённые аналогии происходящего можно отыскать и в макромире тоже.
Кроме уже использованных в статье, можно предложить ещё вот такую.
Есть комната, в которой находятся воздух, в составе которого есть молекулы воды.
Спецприборов у вас нет, поэтому молекулы вы не можете видеть. Поэтому всё, что вам в этом случае доступно — статистическое описание системы. Например, через такие, статистические по сути параметры, как «температура», «давление», «энтропия» и т. п.
Вы можете сделать некие предположения о распределении молекул внутри комнаты, но узнать наверняка, в каком именно состоянии (в каких точках пространства и с какими скоростями летят) они находятся, вы не можете. Однако можете оценить вероятность этих состояний.
Потом вы ставите охлаждённый поднос внутрь этой комнаты. Через некоторое время на нём обнаруживается конденсат, видимый глазом. Теперь некоторую часть молекул воды вы уже можете видеть — как капли или даже как лужицы на подносе.
Таким образом, произведя «наблюдение», вы поменяли состояние системы, однако получили возможность описывать её часть уже не столь обширно статистически, как раньше: теперь часть молекул — вы это уже точно знаете — сосредоточена в гораздо меньших объёмах.
Сверхмассивную чёрную дыру удалось обнаружить астрономам, работающим с Магеллановыми телескопами Обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Согласно расчётам, эта чёрная дыра одна из самых больших — около 800 миллионов солнечных масс, а появилась она всего лишь через 690 миллионов лет после Большого взрыва, что также делает её возможно самый древней черной дырой.
Чёрная дыра находится в центре самого удалённого от нас (из известных в настоящее время) квазара ULAS J1120+0641. Её обнаружил астроном из Института Карнеги (Carnegie Institution for Science) Эдуардо Баньядос (Eduardo Bañados) и его научная группа.
Для изучения чрезвычайно удалённых объектов учёные используют метод инфракрасной спектроскопии. На Магеллановых телескопах установлено специальное оборудование для этого — FIRE (Folded port InfraRed Echellette). Удалось определить параметр красного смещения квазара ULAS J1120+0641 — 7,5. Это значит, что свет, который мы увидели с помощью телескопа, был испущен через 690 миллионов лет после Большого взрыва.
Это единственный объект той эпохи, который мы можем наблюдать. Она (чёрная дыра) обладает чрезвычайно высокой массой, а ведь Вселенная тогда была настолько молода, что этой вещи не могло быть. Вселенная просто была недостаточно зрелой, чтобы создать такую большую чёрную дыру. Это весьма озадачивает.
— говорит профессор Роберт Симко (Robert Simcoe), соавтор публикации.
Интересна не только сама феноменальная чёрная дыра, но и среда, в которой она образовалась. Учёные полагают, что данная чёрная дыра возникла в то время, когда во Вселенной протекали фундаментальные изменения — в непрозрачной среде с преобладанием нейтрального водорода зажигались первые звёзды.
Когда звёзд стало много, их излучение вывело водород из нейтрального состояния, при котором электроны связаны с ядром. Переход водорода в ионизированную форму был важным шагом в эволюции Вселенной.
Исследователи полагают, что обнаруженная чёрная дыра существовала в среде, которая была примерно наполовину нейтральной, наполовину ионизированной. Это время, когда формировались галактики.
Это наблюдение способствует нашему пониманию Вселенной в целом, поскольку мы определили момент времени, когда Вселенная находилась в середине очень быстрого перехода от нейтральной к ионизированной. Теперь у нас есть самые точные на сегодняшний день данные о том, когда зажглись первые звёзды.
— отмечает профессор Симко.
Наблюдение поставило перед учёными вопрос, ответ на который только предстоит найти. Считается, что чёрные дыры растут за счёт аккреции (поглощения массы из окружающей среды). Но для набора такой массы чёрной дыре понадобилось бы гораздо больше времени, чем 690 миллионов лет. Каким же образом так рано образовалась настолько значительная чёрная дыра?