Давайте попробуем разобраться.
1. Можно ли путешествовать в космосе выходя за пределы «скоростного режима» света?
Ответ однозначен – нет, это невозможно. Согласно теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее скорости света. Вот только есть одна оговорка – ничто, что могло бы оказать влияние на причинно-следственную связь.
2. То есть всё-таки что-то может двигаться быстрее скорости света?
Учёные предполагают существование тахионов – частиц со скоростью движения выше скорости света. Первое отличие от обычных частиц вроде протонов или электронов: они имеют мнимую, а не действительную массу. А вот их энергия и импульс должны быть действительными. И чем ближе скорость частицы к скорости света, тем больше ее энергия.
Как обычные частицы не могут разогнаться выше скорости света, так тахионы не могут замедлиться ниже её.
При приближении к скорости света энергия тахиона стремится к бесконечности.
Под тахионами подразумеваются объекты не нарушающие принципы относительности.
Вот только тахион – гипотетическая частица. Не факт, что вообще она существует. Да и увидеть тахион невозможно, потому что он быстрее скорости света. При наблюдении в момент, когда тахион подойдёт максимально близко к точке наблюдателя, наблюдатель увидит появляющийся объект, который разделится на две части. Части продолжат движения в противоположных направлениях.
3. Причём здесь квантовая запутанность?
Эйнштейн назвал квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии». И она также может превысить скорость света.
Мир атомов и частиц довольно удивителен. Квантовая запутанность ещё одно тому подтверждение. Когда частицы «запутываются», они обмениваются свойствами, которые делают их зависимыми друг от друга. И неважно как далеко друг от друга они находятся. Можно «спутать» два фотона и разнести их по разным уголкам вселенной. При воздействии на один фотон второй тут же откликнется. В недавнем прошлом учёные научились запутывать целые облака частиц.
4. Есть ли этому применение?
Информацию квантовой запутанностью передать не получится, и вот почему. Принцип неопределённости Гейзенберга не даёт узнать одновременно импульс и положение в пространстве частицы
До того, как вы измерите состояние первой частицы, вторая не будет содержать никакой информации. Но если вы измерите состояние первой частицы и выясните, что оно равно 1 – это означать, что состояние второй частицы равно 0. Но только с этого момента запутанность разрушается.
Таким образом, чтобы передавать информацию, нужен стандартный канал связи – а это уже будет означать, что скорость света не превысится. Никакой мгновенный ответ не будет получен.
Квантовую запутанность можно превосходно использовать для вычислительных задач – можно запутать те же квантовые облака и на их основе реализовывать квантовые вычисления.
5. Почему же так много интереса к квантовой информации?
В чем смысл многочисленных опытов по демонстрации корреляций между частицами на больших расстояниях? Кроме подтверждения квантовой механики, в которой давно уже ни один нормальный физик не сомневается, это эффектная демонстрация, производящая впечатление на публику и дилетантов-чиновников, выделяющих средства на науку (например, разработку квантовых линий связи). Для физиков это даёт дополнительные средства для улучшения техники эксперимента.
Возможно, механизм квантовой запутанности нам будет когда-то известен. Но пошатнуть принципы теории относительности пока не видится возможным. Поэтому скорость света в этом смысле непреодолима.
P.S. Подписывайся на наш канал в Дзен и Telegram, если понравилась эта статья.