💥 Квантовые миры

Представьте, что вы можете измерить то, что раньше считалось невозможным. Уловить гравитационную волну, слабее шороха атома. Почувствовать магнитное поле нейрона в живом мозге. Или определить местоположение подлодки без единого сигнала. Всё это — не из области магии, а из новой дисциплины, которая стремительно переворачивает науку и технологии: квантовая сенсорика. В классическом мире сенсор — это прибор, который реагирует на внешнее воздействие: температуру, давление, свет, звук. Но даже самые совершенные датчики ограничены — ведь они подчиняются шуму, теплу и неидеальности материи...

Когда мы смотрим на мир вокруг себя, он кажется гладким, непрерывным и предсказуемым. Но заглянем глубже — на уровне атомов и частиц — и картина становится странной, почти фантастической. Здесь действуют законы квантовой физики, которые выглядят так, будто реальность сама по себе подстраивается под наш взгляд. А это уже повод задуматься: а не живём ли мы в симуляции? В центре внимания — квантовое измерение. Возьмём знаменитый эксперимент с двумя щелями: частицы — электроны или фотоны — проходят через две щели и образуют на экране интерференционную картину...

Всё, что мы видим вокруг кажется, состоит из вещества. Мы привыкли думать, что мир материален, а информация - это просто способ описывать его. Но современные физики начинают смотреть на это иначе. Всё больше исследований подталкивают к невероятной мысли: материя - это всего лишь форма информации. Когда-то атом считался неделимым кирпичиком Вселенной. Потом оказалось, что атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Затем физики заглянули глубже - и обнаружили, что даже эти частицы не так уж «вещественны»...

Когда мы думаем о материи, в голову обычно приходят три классические формы: твёрдое, жидкое и газ. Иногда добавляют плазму — разогретую до экстремальных температур ионизированную газообразную форму. Но недавно физики сделали открытие, которое полностью меняет привычные представления: они нашли материал, который не укладывается ни в одну из этих категорий. Представьте себе вещество, которое одновременно обладает свойствами твердого тела и жидкости, но не является ни тем, ни другим. Оно может растекаться, как жидкость, но при этом удерживать форму, как твердое...

Когда мы думаем о времени, оно кажется нам неумолимым: прошлое уходит, будущее наступает, и мы, как стрелка часов, движемся только вперёд. Но в мире квантовой физики привычные законы времени вдруг начинают рассыпаться, и появляется вопрос: а могут ли частицы двигаться назад во времени? На первый взгляд это звучит как научная фантастика, но на самом деле за этим стоит реальная наука и несколько удивительных экспериментов. В классической физике, которую изучают в школе, время строго направлено: один раз случившееся событие невозможно изменить...