Как принцип неопределенности работает в реальных экспериментах и работает ли он вообще? В квантовом мире действует правило, которое кажется странным. Согласно принципу неопределённости положение и импульс объекта невозможно измерить точно одновременно. Чем лучше известна одна величина, тем размытее другая. Причина не в несовершенстве приборов, а в самой природе материи. Обычно оно заметно лишь для электронов и атомов, но в одном из самых чувствительных экспериментов в истории науки с ним приходится считаться даже при работе с зеркалами весом в десятки килограммов. Так в обсерватории LIGO принцип неопределённости создаёт необычную проблему. Чем точнее измеряется положение зеркала массой около 40 кг, тем сильнее оно начинает «дрожать», и в какой-то момент эксперимент срывается. Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) регистрирует гравитационные волны, то есть рябь пространства-времени, возникающую при столкновениях чёрных дыр на огромных расстояниях. Для этого лазерные лучи пускают между тяжёлыми зеркалами, подвешенными на расстоянии нескольких километров друг от друга. Каждое зеркало представляет собой массивный цилиндр из плавленого кварца массой 40 кг. Трудно ожидать, что предмет размером с крупную собаку заметно подчиняется законам квантовой механики. Гравитационные волны чрезвычайно слабы, поэтому LIGO должна измерять положение своих огромных зеркал с точностью до тысячной доли диаметра протона. Чтобы добиться такой точности, инженерам приходится увеличивать мощность лазеров, ведь чем ярче свет, тем чётче картина того, где находятся зеркала. И здесь в игру вступает принцип неопределённости. Свет состоит из фотонов, и когда миллиарды из них ударяются о зеркало, они создают крошечную случайную силу, которая называется давлением излучения. Чтобы точно определить положение зеркала (уменьшить неопределённость координаты), фотоны должны бить по нему достаточно сильно, но тем самым они его подталкивают, внося случайный толчок (увеличивая неопределённость импульса). Из-за этого зеркало смещается, и, как ни парадоксально, это искажает само измерение положения, которое пытались провести учёные. Этот барьер называется стандартным квантовым пределом. Чтобы его обойти, инженеры LIGO воздействуют на сам квантовый вакуум и используют так называемый «сжатый свет». Неопределённость перераспределяется в ту характеристику света, которую они не измеряют. Это позволяет отслеживать положение зеркал с исключительной точностью, ну а заодно показывает, что такой принцип есть. #квантовыймир ⚠️  Дебри.Физика

Моделирование квантовой телепортации между черными дырами удивило результатами За горизонтом событий черной дыры квантовая информация перемешивается почти до неузнаваемости, растворяясь в запутанном клубке квантовых взаимодействий. Однако если соединить две дыры червоточиной, при правильных условиях информация, проглощенная одной черной дырой, может появиться из другой. Эта теоретическая идея вдохновила особый подход к квантовой телепортации, который, как выяснили физики из Индии, не обязательно требует одного из самых мощных ресурсов квантовых вычислений — квантовой магии. https://hightech.plus/2026/10/14/modelirovanie-kvantovoi-teleportacii-mezhdu-chernimi-dirami-dalo-neozhidannie-rezultati

Физики запутали левитирующий шарик стекла со светом при комнатной температуре Изготовив нечто вроде самого маленького в мире диско-шара — крошечный шарик стекла, левитирующий в луче света, — ученые из Италии так тесно переплели их свойства, что одно стало невозможно описать без другого. Этот эксперимент — первая демонстрация устойчивой запутанности между движением левитирующего объекта и светом, движущимся прочь от него, причем без криогенного охлаждения. Его результаты могут пригодиться в разработке технологий квантовой связи. https://hightech.plus/2026/10/02/fiziki-zaputali-levitiruyushii-sharik-stekla-so-svetom-pri-komnatnoi-temperature

Мир — пугающе странный По Ричарду Фейнману, квантовый мир не уменьшенная версия нашего, в привычной реальности нет ничего, что могло бы служить для него аналогией. Электрон не находится где-то в пространстве. Он не летит по траектории и ниоткуда не прилетает в ту точку, где мы его «находим». Свойства появляются только в ответ на измерение, а до этого их просто нет. Квантовый мир не создан как что-то, что можно хотя бы визуализировать. Глубже частиц лежит волновая функция. В пересказе физика Алексея Семихатова, это не волна и не функция, а иероглиф для обозначения чего-то принципиально иного. Оно ненаблюдаемо, не имеет никаких качеств, оно везде и нигде, и оно порождает вселенные. В финале автор предлагает мысленный эксперимент. Забросить современного физика на пару тысячелетий назад без приборов и математики, оставить ему только слова, и попросить рассказать о волновой функции.

Природа запретила нейтринный лазер На бумаге идея выглядела изящно. Берём около миллиона атомов радиоактивного рубидия-83, охлаждаем почти до абсолютного нуля, где вся эта толпа ведёт себя как единая квантовая система. И получаем узкий направленный пучок нейтрино: что-то вроде лазера, только из самых неуловимых частиц во Вселенной. Две свежие теоретические работы физиков из MIT ставят на этой затее крест. Причём мешают не инженерные трудности, а сама квантовая механика. Работать всё должно было на эффекте сверхизлучения: атомы испускают частицы не поодиночке, а сообща, и темп растёт не пропорционально их числу N, а как N². Рубидий распадается в криптон-83 и выпускает нейтрино, а период полураспада в 86 дней должен был сжаться примерно до 2,5 минуты — почти пятидесятитысячное ускорение. Первый удар — отдача. Нейтрино уносит около миллиона электронвольт, чудовищно много по меркам обычного фотона. По закону сохранения импульса свежеродившийся атом криптона получает пинок и разгоняется до нескольких километров в секунду. За доли микросекунды он вылетает из конденсата — и этим себя выдаёт. А как только понятно, какой именно атом излучил нейтрино, квантовая когерентность рушится, и коллективного эффекта уже не будет. Допустим, отдачу как-то убрали. Тогда мешает второе: криптон-83 — фермион. Принцип запрета Паули не даёт двум одинаковым фермионам занять одно и то же квантовое состояние, поэтому цепочка коллективных распадов обрывается после первого же. Рост снова линейный — ровно как у независимых атомов. Третье препятствие — само пространство. В оптическом лазере есть резонатор, задающий моду излучения. В открытом пространстве его нет, а длина волны нейтрино от ядерного распада измеряется пикометрами, поэтому конус, в котором атомы могли бы излучать согласованно, получается исчезающе узким. Миллиона атомов не хватает даже близко. Обидно? Не очень. Расчёты точно показывают, где именно ломается коллективное квантовое поведение — а значит, подсказывают, каким должно быть устройство, в котором подобные эффекты всё-таки заработают. @vselennayaplus

Думаем дальше № 67 — «В параллельных мирах много гигабайт» с Олегом Андреевым С Олегом Андреевым обсуждаем устройство вселенной и тождественность физики от математики. 0:00 — Дэвид Дойч и теория конструкторов 4:05 — Квантовые частицы и биткоин 15:38 — Теория конструкторов и смарт-контракты 27:26 — Полиномиальные и недетерминированно-полиномиальные задачи 34:16 — Магия высокоэмерджентных законов природы 39:33 — Речь Ильи о самовычислении вселенной и неотличимости физики и математики 53:17 — Олег несогласен, но не прям сильно (обсуждение) 59:03 — Значимость объяснений 1:04:27 — Конструктивные и неконструктивные доказательства 1:11:20 — Возможность симуляции как удивительное свойство физического мира 1:13:36 — Докинз о единственном способе узнать, что получится из эмбриона 1:14:31 — Какие процессы во вселенной являются предельно сложными? Эпл · Ютюб · Я.Музыка · Спотифай · Мейв Но лучше подписаться по РСС в подкастном приложении: https://cloud.mave.digital/51724

Постулат Фейнмана о поведении квантовых частиц подтвержден экспериментально Физики впервые смогли экспериментально проверить фундаментальный постулат квантовой физики, сформулированный Ричардом Фейнманом почти 80 лет назад. Речь идет об интеграле по траекториям, который предсказывает поведение квантовой частицы через суммирование всех возможных путей ее движения. Опыт, проведенный китайской группой с одиночными фотонами, подтвердил, что формула Фейнмана работает в точности, как он предложил в 1948 году, хотя раньше ее считали лишь математическим инструментом. https://hightech.plus/2026/08/28/postulat-feinmana-o-povedenii-kvantovih-chastic-podtverzhden-eksperimentalno

Физик Джон Уилер - тот, кто придумал термин «чёрная дыра», - однажды ночью позвонил своему ученику(!) Фейнману: «Знаете, почему все электроны во Вселенной одинаковые? Потому что это один и тот же электрон. Он бегает вперёд и назад по времени: вперёд - электрон, назад - позитрон. И потому успевает быть сразу везде». Фейнман, правда, нашёлся, что возразить: тогда во Вселенной должно быть поровну электронов и позитронов - ведь электрон, чтобы успеть везде, обязан ровно столько же раз пройти назад по времени. А их не поровну. Идея оказалась неверной. Но именно о таких догадках и мысленных парадоксах наш сегодняшний выпуск. По традиции на день рождения проекта к нам приходит физик Алексей Семихатов (ОСНОВЕ - четыре года). Тема: может ли информация лежать в основе мира? Правда ли, что мы живём в Матрице - и почему ответ «нет»? Почему компьютер не может не греться? Почему в чёрную дыру можно бросить что угодно - хоть тёмную материю, - а снаружи она покажет всего три числа? И при чём тут голограмма? Можно ли собрать само пространство из одной только квантовой информации? Что на самом деле произошло, когда в апреле 2026 «телепортировали» фотон? И почему нельзя телепортировать даже одну молекулу из 270 атомов? И если Вселенная - гигантский квантовый компьютер, значит ли это, что она просто вычисляет сама себя? Просмотра! https://youtu.be/NutQkIla5xU https://youtu.be/NutQkIla5xU https://youtu.be/NutQkIla5xU

В современных видеоиграх мир за персонажем фактически не существует. Для экономии вычислительной мощности игровые движки используют метод экономии. Программное обеспечение отображает только те полигоны, текстуры и освещение, которые попадают непосредственно в поле зрения камеры. Остальная часть цифрового мира остается упрощенной математической абстракцией до того самого момента, когда игрок повернется, чтобы посмотреть на него. Ничего не напоминает? Этот вычислительный приём имитирует одно из самых известных и противоречащих интуиции явлений в физике. Эффект наблюдателя в квантовой механике. Самое интересное, что и природа этого явления может оказаться примерно такой. Философы и физики указывают на то, что если бы Вселенная представляла собой высокоразвитую симуляцию, работающую на ограниченном вычислительном ресурсе, ей потребовалось бы оптимизировать свои ресурсы. Подобно тому, как видеоигра отказывается отображать отдельные травинки за виртуальной горой, смоделированная Вселенная могла бы оставлять ненаблюдаемые субатомные частицы в виде нечетких вероятностей для экономии вычислительной мощности. Она бы «отображала» точное положение электрона только тогда, когда научный прибор запросил бы эти данные. Хотя в традиционной физике Вселенная не рассматривается как буквальная видеоигра, эта аналогия остается одним из самых простых способов осмысления квантовой механики. Она предоставляет весьма интуитивную основу для понимания того, как реальность на самых малых масштабах упорно отказывается существовать в определенном состоянии, пока что-то не заставит ее это сделать. Ну а правильно ли это или нет... Наука точного ответа не имеет.

Мы неправильно понимали трение почти 300 лет. Да, ранняя механика делал упор именно на то, что вы представляете себе сейчас, когда думаете про силу трения. Это якобы зазубрины и неровности, и их взаимодействие. Но ответьте тогда вот на какой вопрос. А почему два одинаковых материала в паре трения демонстрирует интересную закономерность - при меньшей шероховатости сила трения оказывается даже большей, нежели при шероховатости больше. Нелогично, не так ли? И таких вопросов очень много. Так что разберем, почему сила трения на практике является куда более интересным явлением, нежели об этом написано в учебнике физики, и узнаем как с этим связана квантовая механика. 📱 YouTube 📱 Boosty 💵 Спасибо вам, если можете помочь моей работе. Это мотивирует и позволяет продолжать работу! Также можете задать вопрос.

Ученые создали квантовую вселенную, в которой время возникло само по себе Что если времени на самом деле не существует, пока ничего не меняется? Создав крошечную «мини-вселенную» из 24 000 ультрахолодных атомов, физики показали, что поток времени может возникать естественным образом из изменений внутри квантовой системы, безо всяких внешних часов. Исследование впервые экспериментально подтверждает идею, которую теоретики обсуждали десятилетиями: время — это не фундаментальное свойство Вселенной, а всего лишь мера того, насколько сильно меняется распределение частиц. https://hightech.plus/2026/07/10/uchenie-sozdali-kvantovuyu-vselennuyu-v-kotoroi-vremya-vozniklo-samo-po-sebe

Как специфика строения атома водорода может повлиять на его функциональные свойства? Вот вам очень интересный пример из серии "почему нельзя остановиться просто на изучении структуры" и как я пришёл в итоге к теоретической физике. Энергетики обычно облицовывают ёмкости для хранения водорода под давлением специальными полимерными составами. И часто пара металл-чистый водород становится для специалистов кошмаром. И нет, ёмкости и резервуары не корродируют. Всё куда круче - если полимера не будет, то емкость просто... Развалится 😆 Выше показан излом, образовавшийся естественным путём. Виной всему строение атома водорода. Когда атом водорода входит в металл (а при постоянном контакте это происходит хотя бы из-за диффузии), он обычно отдает свой единственный электрон в зону проводимости материала. Большинство элементов сохраняют внутреннее электронное облако, создающее стерические препятствия, из-за которых электроны сильно отталкиваются друг от друга при слишком близком сближении. У протона водорода, не имеющего внутренней оболочки, такого электронного облака нет. Поскольку у него нет внутреннего электронного облака, которое могло бы оказывать сопротивление кристаллической решетке, он легко перемещается в межатомных пространствах. Способность водорода избегать столкновений не ограничивается только физическими факторами. Поскольку водород невероятно мал, на его поведение сильно влияет квантовая механика. Длина волны де Бройля протона достаточно велика, чтобы он мог квантово туннелировать сквозь физические энергетические барьеры между междоузлиями. Вместо того чтобы использовать тепловую энергию для преодоления барьера от одного пустого пространства в кристаллической решетке к другому, атом водорода может просто обойти эту преграду. Это позволяет водороду быстро диффундировать через твердые материалы даже при чрезвычайно низких температурах, где более тяжелые атомы прочно зафиксированы. Свободно перемещаясь по стальной решетке, эти протоны сталкиваются с микроскопическими дефектами, границами зерен или крошечными пустотами. Когда два протона водорода встречаются в одной из таких пустот, они забирают электроны и образуют связь, формируя газообразный водород. Это уже не полезно, так как вызывает колоссальные внутренние напряжения. Но помимо этого всё это ещё и реагировать химически начинает с образованием продуктов реакции. Это огромное внутреннее давление разрывает окружающий металл, вызывая катастрофическое разрушение структуры, известное как водородное охрупчивание. Металл разрушается изнутри наружу. И это под микроскопом выглядит так, как показано на картинке. Вот вам сразу три фактора в одно связке. и Два из них выходят за рамки механики. Чат канала теперь тут