Nesen pasaules zinātnes jaunumi atgādina zinātniskās fantastikas opusus. Atzīstie šī žanra ģēniji, kuru popularitātes kulminācija bija 20. gadsimta sākumā, nekad nav sapņojis, ka viņu mazbērni jau nopietni runās par pārvietošanos uz Marsu, dziļas kosmosa izpēti, ģenētiskiem eksperimentiem, DNS klonēšanu utt. Jaunākā sensācija ir veiksmīga kvantu teleportācija milzīgā attālumā - 1,2 tūkstošus kilometru. Ko tas nozīmē un kādas izredzes tas paver zinātnei?
Ķīnieši veica kvantu teleportāciju starp Zemi un kosmosu, izmantojot satelītu pāri un trīs zemes stacijas. Atbilstošais zinātnieku pētījums tika publicēts žurnālā Science, ko īsi ziņoja Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitāte. Mēdz teikt, ka informācijas pārraides efektivitāte ar jauno metodi ievērojami pārsniedz optisko šķiedru kabeļu rādītājus.
Zinātniskās fantastikas literatūrā teleportācija ir objekta momentāna pārvietošanās no viena telpas punkta uz otru. No zinātniskā viedokļa tas pats ir daļiņas kvantu stāvokļa pārnešana no attāluma. Šim nolūkam tiek izmantots savijto daļiņu pāris ar atstarpi: saskaņā ar kvantu mehāniku, pat attālinoties viens no otra, viņi saglabā informāciju par sava partnera stāvokli (tā sauktais vietējā reālisma princips). No normāla cilvēka viedokļa - pilnīgas muļķības. Bet patiesībā pat kvantu fiziku var izskaidrot “uz pirkstiem”. Savulaik, kad Albertam Einšteinam tika lūgts noformulēt relativitātes teoriju "manekeniem", viņš teica: "Tas ir tad, kad Cīrihe apstājas netālu no šī vilciena." Ja mēs darbojamies ar tām pašām vienkāršajām kategorijām, tad kvantu teleportācijas būtība ir tāda, ka jebkurš objekts (it īpašicilvēka ķermeni) var nosūtīt ceļojumā, iepriekš to izjaucot ļoti mazās daļās (šajā gadījumā atomos) pēc tāda paša principa kā dizaineris. Un tā kā jebkurš materiālais objekts ir šo ļoti saliedējošo daļiņu kopums un tie tiek piesaistīti viens otram caur telpu un laiku, tad pēdējā posmā ķermenim vajadzētu kaut kā sanākt.
Tomēr tas, kas mums jau ir pazīstams no filmām un grāmatām, vēl nav ieviests praksē. Pašlaik zinātnieki ceļojumā sūta tikai atsevišķas daļiņas. Pieņemsim, ka šādu eksperimentu ticamība parastam cilvēkam ir ļoti, ļoti pretrunīga. Kā viņi saka, jūs nevarat turēt fotonu savās rokās, bet mēs visi zinām, kā pateikt pasakas.
Starp citu, par pasakām. Vai jūs zinājāt, ka “teleportācija” kā termins un jēdziens vispirms radās nevis zinātniskā, bet literārā vidē? Ne velti tiek uzskatīts, ka fantastikā ir ļoti reāls mistikas elements. Piemēram, vārdu “robots” izgudroja Karels Čapeks laikā, kad cilvēce pat nedomāja par robotiku. Arī anglis Herberts Wells bija visreālākais redzētājs. 1895. gadā desmit gadus pirms relativitātes teorijas parādīšanās savā Laika mašīnā viņš ieteica, ka mūsu realitāte ir četrdimensionāla. Divus gadus vēlāk, pasaules karā, viņš aprakstīja lāzera darbu. Tikmēr Einšteins pat neatklāja stimulēta starojuma fenomena esamību (jebkura lāzera darbības fizisko pamatu), bet prognozēja tikai 1916. gadā. 1914. gadā romānā “Neizraisītā pasaule” rakstnieks piemin bumbu, kuras darbība balstās uz atoma skaldīšanu. Un darbs pie šāda ieroča izveidošanas sākas tikai 1939. gadā, kad franču fiziķis Džoliots Kirijs atklāj urāna ķēdes reakciju. 1923. gadā Velss raksta par paralēlām pasaulēm un antigravitāciju. Lieki piebilst, ka tagad (pēc gandrīz simts gadiem ir pagājuši) šīs ir tendenciozas pētījumu jomas.
Tomēr H. G. Wells ir tālu no vienīgās personas, kura bez īpašas izglītības deva kolosālu ieguldījumu zinātnē. Ir interesants Marka Tvena pētījums, ko veikuši praktizējoši zinātnieki. Izcili prāti, analizējuši visus rakstnieka darbus, nonāca pie secinājuma, ka no vairāk nekā 100 idejām, kas aprakstītas viņa grāmatās, tikai 10 būtībā nav realizējamas. Un šis apgalvojums ir pretrunīgs, jo zinātne pastāvīgi virzās uz priekšu.
Bet šeit ir kas interesants: jo zinātniskāka doma attīstās, jo vairāk jautājumu rodas zinātniekiem. Un visi tie vienā vai otrā veidā attiecas uz kvantu fiziku - zināšanu lauku, kas pēta subatomisko daļiņu uzvedību vismazākajos attālumos, kur izpaužas noslēpumaini kvantu efekti un vispārējā relativitāte pārstāj darboties. Pēc gravitācijas viļņu atklāšanas visvairāk "dedzinošās" tēmas ir tumšā enerģija un tumšā matērija. Tas izklausās drausmīgi, taču realitāte nav tik daudz biedējoša, cik noslēpumaina.
Reklāmas video:
Visums turpina paplašināties arvien straujāk, neskatoties uz to, ka tam iebilst galvenais spēks, kas tajā darbojas - pievilkšanās spēks jeb gravitācijas spēks. Paturot to prātā, astrofiziķi ir ierosinājuši, ka pastāv kāds neredzams elements, kas neitralizē gravitācijas spēku - tumšā enerģija. Zinātniskā nozīmē tā ir "kosmoloģiskā konstante", pati kosmosa neatņemama īpašība. Balstoties uz novērotajiem Visuma pieauguma tempiem, zinātnieki secināja, ka tumšajai enerģijai ir jāsastāda vismaz 70% no kopējā kosmosa vielas sastāva. Bet paradokss ir kaut kas neredzams, nemateriāls, un kopumā nav skaidrs, kā to meklēt.
Ar tumšo matēriju, apmēram tas pats stāsts - šķiet, ka tas eksistē, bet kur tas nav skaidrs. Tiek uzskatīts, ka tumšā viela caurstrāvo visu un sastāv no "vāji mijiedarbīgām masīvām daļiņām". Bet līdz šim neviens no detektoriem nav spējis atklāt šīs daļiņas. Zinātnieki pajoko: varbūt zinātniskās fantastikas rakstnieki nāks klajā ar kaut ko saprātīgu, un tad zinātne pieķersies un attaisnosies?
KOMPETENTI
Jurijs Kuročkins, Nacionālās Zinātņu akadēmijas Fizikas institūta Teorētiskās fizikas centra vadītājs, fizikālo un matemātisko zinātņu doktors, profesors:
- Droši vien, mēs varam runāt par kaut kādu īpašu radošu cilvēku izjūtu. Pats termins “teleportācija” pirmo reizi tika lietots 1931. gadā. Tieši ar šo vārdu amerikāņu rakstnieks Čārlzs Forts apzīmēja paranormālas dīvainās pazušanas un parādīšanās, kurām, viņaprāt, bija kaut kas kopīgs. 1956. gadā romānā “Tīģeris!” Parādās “teleportācijas” jēdziens. Tīģeris! zinātniskās fantastikas rakstnieks Alfrēds Besters, kur tas jau ir detalizēti aprakstīts un ir sižeta galvenais elements. Pirmie fotonu teleportācijas eksperimenti datēti ar 2011. gadu. Un tagad ziņas par to nepārsteidz ne sabiedrību, ne zinātniskās pasaules pārstāvjus.
Daudzas valstis eksperimentē ar kvantu teleportāciju. Visslavenākie (vismaz tie, par kuriem regulāri ziņo plašsaziņas līdzekļi) ir ASV, Šveicē un Austrijā. Starp citu, Nacionālajā zinātņu akadēmijā ir līdzīga laboratorija. Bet jums ir jāsaprot, ka šobrīd mēs runājam par mikro pasaules objektu - atomu, fotonu un kvantu - pārvietošanos kaut kādā attālumā. Faktiski tas ir kaut kas līdzīgs sākotnējam izpētes posmam. Pirms pārvietošanās kosmosā materiālās lietas (makrokosma objekti) un jo īpaši cilvēki vēl nav sasnieguši. Faktiski kā cilvēks, kurš nodarbojas ar relativistisko (klasisko) fiziku, es atturos no šīs tēmas, jo tajā ir daudz specifisku un ne pilnīgi skaidru punktu. Bet kā zinātnieks es neizslēdzu iespēju, ka pētniecība novedīs pie panākumiem. Pirms gada es būtu teiciska cilvēku teleportācijas izredzes man šķiet tālas vismaz tūkstoš gadus. Bet, ņemot vērā zinātnisko domu straujo attīstību pēdējos gados, iespējams, ka šis laikmetu veidojošais notikums notiks 200 gadu laikā, un tas ir ļoti īss laiks.
CURIOUS
Astrofiziskie pierādījumi liecina, ka telpas-laika kontinuums var būt “līdzens”, nevis izliekts, kas nozīmē, ka tas turpinās bezgalīgi. Ja tā, tad mūsu Visums ir tikai viens no bezgalīgi lielā Multiverse elementiem. Saskaņā ar fiziķu Andreja Lindes un Vitālija Vančurina 2009. gadā veiktajiem aprēķiniem pēc Lielā sprādziena izveidojās desmit līdz desmitais spēks līdz desmitajam spēks līdz septītajam Visumu spēkam (īsumā - daudz). Tas ir, teorētiski pastāv paralēlas pasaules. Bet mēs joprojām tos nevaram atrast.
Olga BABENINA