Сегодня телепортация - это неотъемлемая часть большинства фильмов и видеоигр. Но насколько достоверно то, что происходит у нас на экране монитора или телевизора? Ведь мгновенное перемещение из точки А в точку Б недоступно даже свету, а, как нам известно, ничто не может двигаться быстрее него.
Но всё же, есть ли хоть какая-то надежда на то, что в будущем, пусть и не совсем ближайшем, мы сможем увидеть хотя бы что-то отдалённо похожее на телепортацию?
Краткий ответ - да. Учёные уже давно ведут исследования и проводят эксперименты в этой области. И, несмотря на всевозможные осуждения со стороны физиков, эти исследования вселяют надежду.
С чего всё начиналось.
Само слово "телепортация" придумал в 1931 году американский публицист Чарльз Форт, увлекавшийся исследованием паранормальных явлений. Как и "телевидение", произошедшее от греческого "tele" ("далеко") и латинского video ("видеть"), в своей книге "Вулканы небес" он изобрел термин для описания необъяснимых перемещений объектов в пространстве.
Чарльз так же писал о том, что в этой книге он описывал некое "мгновенное перемещение", которое он называет телепортацией. Его обвиняли в том, что в этой книге он написал откровенную ложь и небылицу. Исследователь сам частично так думал, но оправдывался (если так можно выразиться) тем, что он просто предоставил факты.
Ох уж эти конспирологи...
Когда дело доходит до всякой паранормальщины, в нашем случае - до телепортации, то тут же набегают стаи конспирологов с криками о том, что "правительство всё от нас скрывает!", "эксперименты проводятся уже очень давно и никто ничего о них не рассказывает!".
На самом деле никто от нас ничего не скрывает. В интернете можно найти кучу информации по поводу экспериментов на тему мгновенного перемещения, например эта. Да, статья написана год назад, но это всего лишь один из примеров, в котором рассказывается об успешной попытке квантовой телепортации.
Первые исследования.
Серьёзно к вопросу о телепортации начали подходить аж спустя 62 года после того, как придумали термин. В 1993 году американский физик Чарльз Беннетт при помощи уравнений доказал теоретическую возможность мгновенных квантовых перемещений.
Но, разумеется, всё это было лишь теоретически: множество сложных математических уравнений, сложно применимые на практике.
Однако учёных заинтересовали расчёты Беннетта и они начали активно вести исследования в данном направлении: уже через несколько лет удалось совершить первый удачный опыт квантовой телепортации.
Хотелось бы отметить, что речь идет не о том, что мы привыкли видеть в фантастических фильмах. Сейчас мы говорим о квантовой телепортации, а это не совсем то же самое, что нам показывают в фильмах и играх. Из одного места в другое передается не сам объект, а информация о его квантовом состоянии. Однако в теории этого достаточно, чтобы "восстановить" исходный объект в новом месте, получив его точную копию. Более того, такие опыты уже тоже успешно проводятся в лабораториях, но об этом чуть позже.
Наиболее понятным сравнением будет компьютер: вы создаёте документ и отсылаете его по электронной почте на другой пк. Теперь у вашего друга или знакомого есть точно такой же документ. Только разница заключается в том, что в данном случае оригинал остаётся у вас целым и невредимым, а в случае с телепортацией этот объект разрушается и остаётся лишь информация о нём, его копия.
От простого к сложному.
Слышали про кота Шрёдингера - того, что сидит в коробке ни жив ни мёртв? Эту оригинальную метафору австрийский физик Эрвин Шрёдингер придумал для описания загадочного свойства элементарных частиц - суперпозиции. Дело в том, что квантовые частицы могут одновременно находиться сразу в нескольких состояниях, которые в привычном нам мире полностью исключают друг друга. Например, электрон не вращается вокруг ядра атома, как мы привыкли думать, а находится одновременно во всех точках орбиты (с разной вероятностью).
Пока мы не открыли кошачью коробку, то есть не измерили характеристики частицы (в нашем примере - не определили точное местоположение электрона), сидящий там кот не просто жив или мёртв - он и жив, и мёртв одновременно. Но когда коробка открыта, то есть измерение сделано, частица оказывается в одном из возможных состояний - и больше оно не меняется. Наш кот либо жив, либо мертв.
Здесь хотелось бы сделать небольшое лирическое отступление: если вы сейчас ничего не поняли - это вполне нормально, особенно, если вы человек, отдалённый от квантовой физики. Её не могут объяснить уже много десятилетий даже самые гениальные учёные мира.
Для телепортации используют явление квантовой запутанности. Это когда между двумя частицами, находящимися на каком-то расстоянии друг от друга, существует некая связь, благодаря которой они могут "общаться" друг с другом. При этом, узнав состояние одной частицы, можно совершенно спокойно предсказать и состояние другой.
Чтобы было понятнее, объясню на примере. Представьте, что у вас есть две игральные кости, которые сколько ни бросай, в сумме они будут давать число 5. Вы бросаете одну из костей перед собой и накрываете ладонью, а вторую за спину. Вы убираете ладонь и видите, что кость показывает число 3, отсюда вы делаете логичный вывод, что вторая кость, лежащая у вас за спиной, показывает число 2, ведь, как мы помним, в сумме эти кости всегда дают число 5.
Звучит немного бредово, верно? Да, с обычными игральными костями такой фокус вы не провернёте, но вот запутанные частицы ведут себя именно так и никак иначе, несмотря на то, что учёным всё никак не удаётся это объяснить.
Но необъяснимость этого феномена совсем не означает, что его невозможно использовать на практике, ведь он каждый раз подтверждается формулами и экспериментами.
Практика.
Практические опыты по телепортации начались около 10 лет назад на Канарских островах под руководством австрийского физика, профессора Венского университета Антона Цайлингера.
В лаборатории на острове Пальма ученые создают пару запутанных фотонов ( назовём их условно А и В), а потом один из них при помощи лазерного луча отправляют в другую лабораторию, расположенную на соседнем острове Тенерифе, в 144 км. При этом обе частицы находятся в состоянии суперпозиции - то есть мы еще не измерили её характеристики, "не открыли коробку".
Затем создают третий фотон С (тот, что нужно телепортировать) и заставляют его вступить во взаимодействие с одной из запутанных частиц. Затем физики измеряют параметры этого взаимодействия (А+С) и передают полученное значение в лабораторию на Тенерифе, где находится второй запутанный фотон В.
Необъяснимая связь между А и В позволят превратить В в точную копию частицы С, словно она мгновенно переместилась с одного острова на другой, не пересекая океан, то есть телепортировалась.
Но означает ли это, что в будущем мы сможем мгновенно переносить любые предметы и даже людей на огромные расстояния?
В теории да, это возможно. Где-нибудь будут стоять 2 телепортационные кабины, например на Бали и в Москве. Нужно лишь создать достаточное количество запутанных пар и разнести их в разные места. Происходить это будет примерно по такому принципу: вы заходите в третью кабину, работающую как сканер: компьютер анализирует квантовое состояние ваших частиц, сравнивая их с запутанными, и посылает эту информацию в другой город. А там происходит обратный процесс - и из запутанных частиц воссоздается ваша точная копия.
Не всё так просто.
К сожалению, в теории всегда всё хорошо и гладко, но вот на практике...
Всё дело в том, что в нашем теле около 7-ми октиллионов атомов (после цифры 7 идёт 27 нулей), а это гораздо больше, чем звёзд в обозримой части вселенной.
А ведь проанализировать и описать нужно не только каждую отдельную частицу, но и все связи между ними - ведь в новом месте их необходимо собрать в идеально правильном порядке.
На практике собрать и передать такое количество информации невозможно, во всяком случае с сегодняшним уровнем технологий, а когда появятся такие компьютеры - неизвестно. Но в любом случае, сейчас ведётся работа не над увеличением количества частиц, а над увеличением расстояния между лабораториями.
Из-за этого многие ученые считают, что мечта о телепортации человека вряд ли осуществима. Хотя, например, профессор Нью-Йоркского Сити-колледжа и известный популяризатор науки Митио Каку убежден, что телепортация станет реальностью уже до конца XXI века - а может и через 50 лет. Не называя конкретных сроков, с ним в целом согласны и некоторые другие эксперты.
Что может пойти не так?
Телепортация - это, конечно быстро и удобно, но возникает куча других вопросов, например, будет ли полученная в результате такой телепортации "копия меня" - настоящим мной? Будет ли она мыслить как я, помнить всё, что помню я и вообще: буду ли я ей управлять или же это будет отдельное существо со своими мыслями, разумом и предпочтениями? Ведь, как мы помним из начала статьи, оригинал разрушается и переносится лишь информация о нём.
"Для квантовой телепортации разрушение телепортируемого предмета в процессе - абсолютно необходимо и неизбежно, - подтверждает Эдвард Фархи, который с 2004 по 2016 гг. возглавлял Центр теоретической физики MIT, а сейчас работает в Google. - Я думаю, вы просто превратились бы в кучу нейтронов, протонов и электронов. Выглядели бы вы не лучшим образом".
С другой стороны, нас определяют не сами частицы, из которых мы состоим, а их состояние - а эта информация, как утверждают ученые, передается исключительно точно.
В любом случае, не стоит унывать, нужно надеяться на лучшее, ведь над изучением этого явления работают лучшие умы мира, да и никто не станет пихать людей в телепортационные камеры, чтобы проверить, насколько хорошо они работают, не поставив сначала эксперименты на предметах и животных.
Благодарю вас за прочтение статьи! Подпишись на канал, чтобы не пропустить новые!