Навукоўцы: Сусвет можа быць цыклічным «квантавым камп'ютарам»

Гэта тлумачыць галоўныя таямніцы фізікі.

Больш за 100 гадоў фізіка грунтавалася на дзвюх фундаментальных тэорыях. Агульная тэорыя адноснасці Эйнштэйна тлумачыць гравітацыю скрыўленнем прасторы і часу.

Квантавая механіка тлумачыць свет часціц і палёў. Кожная тэорыя добра працуе ў сваёй вобласці прымянення, але калі іх аб'яднаць, узнікаюць супярэчнасці, асабліва калі гаворка ідзе пра чорныя дзіркі, цёмную матэрыю, цёмную энергію і паходжанне космасу.

Фізікі з Лейдэнскага ўніверсітэта (Нідэрланды) лічаць, што можна прыбраць гэтыя супярэчнасці. Для гэтага трэба разглядаць інфармацыю, а не матэрыю і энергію, і нават не самае прастора-час як асноўны кампанент рэальнасці.

Гэтая мадэль называецца матрыцай квантавай памяці (МКП), піша Space (пераклад — «Фокус»).

Матрыца квантавай памяці

У аснове мадэлі МКП ляжыць сцвярджэнне, што прастора-час не з'яўляецца гладкім, а дыскрэтным, гэта значыць складаецца з разрозненых частак; у дадзеным выпадку ён складаецца з надзвычай дробных «ячэек», як і прадугледжвае квантавая механіка.

Кожная ячэйка можа захоўваць квантавы адбітак кожнага ўзаемадзеяння, напрыклад праходжання часціцы або нават уздзеяння асноўных сіл прыроды, такіх, як электрамагнітнае, моцнае і слабое ўзаемадзеянні.

Кожная падзея пакідае пасля сябе дробнае змяненне ў лакальным квантавым стане ячэйкі прасторы-часу. Іншымі словамі, Сусвет не проста эвалюцыянуе, ён запамінае ўсё, што адбываецца.

Гісторыя пачынаецца з інфармацыйнага парадоксу чорнай дзіркі. Паводле агульнай тэорыі адноснасці Эйнштэйна, усё, што трапляе ў чорную дзірку, знікае назаўсёды. Паводле квантавай тэорыі, гэта немагчыма. Інфармацыя ніколі не можа быць знішчана.

МКП прапануе рашэнне. Калі матэрыя падае ў чорную дзірку, навакольныя ячэйкі прасторы-часу захоўваюць яе адбітак. Калі чорная дзірка ўрэшце выпараецца, інфармацыя не губляецца. Яна ўжо запісаная ў памяць прасторы-часу. Гэты механізм матэматычна апісваецца так званым аператарам адбітку — правілам, якое забяспечвае захаванне інфармацыі.

Паводле мадэляў фізікаў, якія прадугледжваюць існаванне ячэек прасторы-часу, моцнае і слабое ўзаемадзеянні, што ўтрымліваюць атамныя ядры разам, таксама пакідаюць сляды ў прасторы-часе. Гэта тычыцца і электрамагнітнага ўзаемадзеяння. Нават простае электрычнае поле змяняе стан памяці ячэек прасторы-часу.

Тлумачэнне цёмнай матэрыі і цёмнай энергіі

Фізікі прыйшлі да высновы, што на форму прасторы-часу ўплываюць не толькі маса і энергія, паводле тэорыі адноснасці Эйнштэйна, але і размеркаванне квантавай інфармацыі, асабліва праз квантавую заблытанасць. Гэта з'ява, калі дзве часціцы могуць знаходзіцца на адлегласці многіх святлавых гадоў адна ад адной, але пры гэтым быць звязанымі. Калі змяніць стан адной часціцы, то аўтаматычна і імгненна змяніцца стан другой.

Навукоўцы выявілі, што згусткі адбіткаў паводзяць сябе падобна да цёмнай матэрыі, то бок нябачнай субстанцыі, якая складае большую частку матэрыі ў Сусвеце. Яны групуюцца пад дзеяннем гравітацыі і тлумачаць рух галактык, якія круцяцца з нечакана высокімі хуткасцямі, без неабходнасці існавання цёмнай матэрыі.

Таксама фізікі высветлілі, як можа ўзнікаць цёмная энергія, якая паскарае пашырэнне Сусвету. Калі ячэйкі прасторы-часу запоўненыя, яны не могуць рэгістраваць новую інфармацыю. Замест гэтага яны ўносяць уклад у рэшткавую энергію прасторы-часу. Гэты ўклад мае тую ж матэматычную форму, што і касмалагічная сталая, або цёмная энергія, кажуць навукоўцы.

У сукупнасці гэтыя вынікі дапускаюць, што цёмная матэрыя і цёмная энергія могуць быць двума бакамі адной інфармацыйнай медалі.

Сусвет можа быць цыклічным

Калі прастора-час мае канечную памяць, што адбываецца, калі яна запаўняецца? Фізікі лічаць, што Сусвет можа быць цыклічным, гэта значыць яго нараджэнне і смерць адбываюцца зноў і зноў. Кожны цыкл пашырэння і сціскання космасу дадае ў рэестр больш энтрапіі, то бок меры беспарадку.

Пры дасягненні мяжы інфармацыйнай ёмістасці прасторы-часу энтрапія таксама дасягае сваёй мяжы. Раўнанні паказваюць, што замест таго, каб Сусвет сціснуўся назад у кропку сінгулярнасці, назапашаная энтрапія выклікае зваротны працэс, які прыводзіць да новай фазы пашырэння.

Мадэль навукоўцаў, якую яны параўналі з данымі рэальных назіранняў, паказвае, што Сусвет ужо прайшоў тры або чатыры цыклы пашырэння і сціскання, і засталося менш за дзесяць такіх цыклаў. Пасля завяршэння астатніх цыклаў інфармацыйная ёмістасць прасторы-часу будзе поўнасцю запоўнена, і Сусвет уступіць у фінальную фазу запаволенага пашырэння.

Гэта азначае, што сапраўдны «інфармацыйны ўзрост» космасу складае прыблізна 62 мільярды гадоў, а не толькі 13,8 мільярда гадоў бягучага пашырэння з моманту Вялікага выбуху.

Сусвет падобны да квантавага камп'ютара

Паводле слоў фізікаў, мадэль МКП разглядае Сусвет адначасова як банк касмічнай памяці і квантавы камп'ютар. Кожная падзея, кожная сіла, кожная часціца пакідае след, які фарміруе эвалюцыю космасу.

Яна аб'ядноўвае некаторыя з найглыбейшых загадак фізікі: ад інфармацыйнага парадоксу чорнай дзіркі да цёмнай матэрыі і цёмнай энергіі, ад касмічных цыклаў да восі часу. Таму Сусвет можа быць велізарнай памяццю, і ў ім можа быць запісаны кожны момант касмічнай гісторыі.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас charter97@gmail.com