Якщо експеримент, підготовка до якого триває в околицях Чикаго, виявиться успішним, то, можливо, доведеться переписати наявні закони фізики. Крейг Гоган (Craig Hogan) вважає, що світ нечіткий, і це не метафора. Фізик із Чиказького університету й директор Центру астрофізики елементарних частинок Національної прискорювальної лабораторії ім. Енріко Фермі (Фермілабу), розташованої в Батавії, штат Іллінойс, припускає: якби якимось чином удалося вдивитися в найдрібнішу комірку простору-часу, ми виявили б, що Всесвіт наскрізь пронизаний внутрішнім тремтінням, подібним до шипіння електростатичних завад у короткохвильовому радіоприймачі. Цей шум породжують частинки, що час від часу народжуються й зникають, або якась інша квантова піна, про яку фізики сперечалися в минулому. Шум Гогана проявиться, якщо світ не є гладким і неперервним, на кшталт матового екрана, на якому танцюють поля й частинки, як ми довго вважали. Він виникає, якщо світ складається з окремих блоків. Шматочків. Піщинок. Виявлення шуму Гогана означатиме, що Всесвіт — цифровий.
читатиПопри очевидну практичну корисність концепції часу, часто стверджують, що часу не існує. Я дотримуюся протилежного погляду: уявімо, що час справді існує, а Всесвіт описується квантовим станом, який підкоряється звичайній залежній від часу квантовій механіці. Узгодити цю просту картину з відомими фактами про наш Всесвіт виявляється нетривіальним завданням, але, сприймаючи її серйозно, ми можемо відкрити глибокі факти про фундаментальну природу реальності. Стріла часу знаходить правдоподібне пояснення у «Всесвіті Геракліта», описуваному квантовим станом, який вічно еволюціонує в нескінченновимірному гільбертовому просторі.
читатиКажуть, що осяяння прийшло до Альберта Ейнштейна миттєво. Учений нібито їхав трамваєм Берном (Швейцарія), поглянув на вуличний годинник і раптом усвідомив, що якби трамвай зараз розігнався до швидкості світла, то в його сприйнятті цей годинник зупинився б — і часу навколо не стало б. Це й привело його до формулювання одного з центральних постулатів відносності — що різні спостерігачі по-різному сприймають дійсність, зокрема такі фундаментальні величини, як відстань і час.
читатиРівняння Дірака для електрона стало для фізики поворотним пунктом у багатьох відношеннях. У 1928 році, коли Дірак запропонував своє рівняння, з усіх елементарних частинок науці були відомі лише електрони, протони й фотони. Вільні рівняння Максвелла описують фотони, передбачені Ейнштейном у 1905 році. Цю ранню роботу поступово розвинули Ейнштейн, Бозе та інші, а в 1927 році Йордан і Паулі створили повну математичну схему для опису вільних фотонів шляхом запровадження квантування в максвеллівську теорію вільного поля. Здавалося також, що протон, як і електрон, досить добре описується рівнянням Дірака. У теорію Дірака чудово вписувалася електромагнітна взаємодія, яка описує, як фотони впливають на електрони й протони, завдяки ідеї калібрування (запровадженій Вейлем у 1918 році). Початок формулюванню повної теорії електронів (або протонів), що взаємодіють із фотонами (тобто квантової електродинаміки), поклав сам Дірак у 1927 році. Отже, здавалося, що під рукою є всі більш-менш основні засоби для опису всіх частинок, які існують у Природі, а також найочевидніших взаємодій між ними.
читати«Надприродна взаємодія на відстані» — так звучить знаменитий глузливий відгук Альберта Ейнштейна про концепцію квантової заплутаності (сплутаності, зчепленості), згідно з якою об’єкти можуть бути пов’язані між собою і миттєво впливати один на одного незалежно від відстані між ними. Сьогодні вчені припускають, що така надприродна взаємодія може тривати навіть після порушення заплутаності об’єктів.
читати