Многим наверное известно значение слова телепортация – мгновенный перенос материальных предметов одной точки в другую без видимого применения или участия физическ силы. Убежденность, что такое явление возможно и реально существует в природе, издавна считалась уделом всякого рода мистиков, а наука до недавнего времени игнорировала эту идею. В последние годы о телепортации стали вполголоса поговаривать и в научном мире, прежде всего в среде физиков-ядерщиков, и то лишь в связи с бесконечно малыми частив ми материи, которые можно рассматривать как нематериальные и noэтому не являющимися барьером для мгновенного перемещения столь микроскопического масштаба.
Имеются и свидетельства о крупномасштабных мгновенных перемещениях, происходящих как в природе, так и в лабораторных условиях. Из старинных испанских источников известно, что 25 октября 1593 года в испанском городе Мехико неожиданно появился солдат, чей полк, как оказалось, был расквартирован на Филиппинах, в девяти тысячах миль от Мексики. Солдат был схвачен и предан суду инквизиции. На суде он noказал, что за несколко мгновений до своего появления в Мехико он нёс караульную службу при дворце губернатора Филиппин в Маниле, который на его глазах только что был предательски убит. Как он сам появился в Мехико, солдат понятия не имел. Через несколько месяцев люди, прибывшие на корабле с Филиппин, подтвердили известие о гибели губернатора и другие детали рассказа солдата. Средневековые источники сохранили и довольно странный pacсказ о преподобной Марии из Агреды.
Между 1620 и 1631 годами эта монахиня, «физически» никогда не покидавшая своего монастыря, тем не менее с помощью телепортации совершила более пятисот путешествий в Америку, где сумела даже обратить в христианство индейцев племени юма в Нью-Мексико. В 1622 году отец Алонсоде Бенавидес в письме папе Урбану III просил объяснить, кто до него успел обратить индейцев юма в христианскую веру. Сами индейцы заявили, что переходу в христианство они обязаны «женщине в голубом» – европейской монахине, оставившей им кресты, четки и потир, которым они пользовались, когда служили мессу. Потом было установлено, что этот потир принадлежал монастырю в Агреде. Позднее, в 1630 году, де Бенавидес посетил Марию в монастыре в Агреде и подробно расспросил ее о визитах к индейцам юма. Рассказы Марии полностью совпали с тем, что миссионер видел у индейцев. Мария даже сумела детально описать обычаи и одежду индейцев. Комментируя «Житие преподобной Марии из Агреды», исследователь Джеймс Каррико делает следующий вывод:
«То, что сестра Мария действительно многократно посещала Америку, подтверждают документы испанских конкистадоров, французских исследователей и абсолютно идентичные рассказы различных индейских племен, живущих на расстоянии многих тысяч миль друг от друга»
.
В любой фундаментальной книге по истории юго-западной части США можно найти упоминание об этом беспрецедентном явлении. Далеко не всегда современники событий, подобных описанным выше, воспринимали их как чудо, данное свыше. Еще в античности многие смеялись над легендами о сверхбыстром перемещении людей и предметов, а в средние века церковь призывала не верить россказням ненормальных мужчин и женщин о том, что те во плоти носятся по воздуху. «Епископальный канон» Х века так объяснял истоки подобных верований: «С кем же, конечно, не бывает, что в ночных грезах он будто покидает самого себя, и кто во сне не видывал того, чего не приходилось никогда видеть наяву. Но кто же может быть столь глуп и тупоумен, чтобы все подобное, что происходит с духом, относить и к телесному существованию?»
Но оказывается, есть все основания полагать, что телепортация существует в животном мире и является неотъемлемой частью жизни североамериканских муравьев атта. Матки атта – это гигантские женские особи, которые только едят и размножаются. Будучи еще небольшого размера, они улетают из своего родного муравейника-города, совокупляются, спускаются на землю, вкапываются в нее и основывают новый муравьиный город. Матка производит на свет рабочих муравьев, и те начинают ухаживать за ней, а она тем временем вырастает до чудовищных размеров и увеличивает производительность своего «конвейера яиц».
Для защиты матки рабочие муравьи сооружают «бетонную» камеру настолько прочную, что разрушить ее можно только с помощью лома, Камера полностью окружает матку, и только в самой нижней ее части имеется ряд небольших отверстий для входа и выхода подносчикоп пищи «акушерок», следящих за яйцами, желоб для яиц и канал для вывода экскрементов. Такая камера может достигать величины кокосового ореха. Если добраться до камеры и осторожно срезать ее боковую часть, то можно наблюдать весь процесс жизнедеятельности муравьиной матки. А если на несколько минут закрыть камеру, а потом снова открыть ее, то матки… уже не окажется. Зато она появится в точно такой же камере в нескольких десятках метров от первой!
Многократно ставили один и тот же эксперимент: муравьиную матку метили краской из пульверизатора и закрывали камеру. Матка исчезала. А в новой камере, обнаруживаемой на большом удалении, находили ту же самую помеченную матку. Она великолепно себя чувствовала, принимала пищу и откладывала яйца. Невозможно представить себе, что муравьи атта за короткое – не более часа, пусть даже нескольких часов (пока экспериментаторы ведут поиски второй камеры), – время успевают выкопать тоннель длиной несколько десятков метров, соорудить новую «бетонную камеру» и перетащить туда матку. По мнению известного исследователя загадок животного мира Айвена Сандерсона, результаты экспериментов свидетельствуют о том, что атта создали систему телепортации самых важных членов своего общества, срабатывающую в экстренных случаях. Загадка муравьев атта пока не получила удовлетворительного разъяснения. Пока нет сколько-нибудь приемлемых доказательств феномена телепортации и еще никто не доказал, что опыты по телепортации можно воспроизвести – а именно это является основой научного доказательства любого явления.
Однако если бы факт существования телепортации удалось доказать, то это перевернуло бы человеческую цивилизапию до самого основания. Но при этом жизнь человечества настолько изменилась бы, что, вероятно, пришлось бы накладывать ограничения на телепортацию. Между тем ученые сумели передать на расстояние свойства отдельных частиц без физического контакта. Правда, результаты пока гораздо скромнее того, что умеют выделывать герои популярных романов, но ученые все равно своими достижениями довольны. Эксперимент они провели уникальный, результаты его опубликованы в последнем номере журнала Nature. Собственно, суть опыта, поставленного физиками из Венского университета, заключается в том, что они телепортировали свойства частиц света на расстояние в 600 м – с одного берега Дуная на другой.
Передача осуществлялась по канализационному каналу, проложенному под руслом реки – в нем проходит оптоволоконный кабель, соединяющий две лаборатории, первую из которых окрестили «Алисой», а другую – «Бобом». Во время эксперимента «Алиса» передала три разных квантовых состояния фотонов, а «Боб» сумел их воспроизвести. Дело в том, что телепортация как мгновенное перемещение объектов на расстояние существует только на страницах фантастических книг, а в научном языке этим термином называют явление, когда частицы передают друг другу основные свойства, или квантовые состояния, без физического контакта. Для осуществления телепортации фотонов используется принцип связанности, или «запутанности», когда две находящиеся рядом частицы сохраняют идентичные свойства даже после разъединения. При этом весь процесс не происходит мгновенно, поскольку ограничен скоростью света.
«Для нас было очень интересно узнать, можем ли мы это сделать за пределами лаборатории – в условиях, которые сегодня используются для прокладки оптоволоконных линий, – заявил один авторов эксперимента, сотрудник университета Руперт Урсин. – Это очень важно, когда речь идет о вложении денег в квантовую коммуникацию». По словам Урсина, следующим шагом к созданию международной квантовой связи должна стать телепортация квантовых состояний с помощью спутника. Напомним, что ранее другой ученый – Николас Гисин из Женевского университета – удачно телепортировал квантовые состояния по двухкилометровому кабелю. Однако реальное расстояние между двумя лабораториями тогда составляло лишь 55 метров.
No related links found
Реальность телепортации остаётся одной из самых спорных тем, перешедших в новую эру. Бесчисленные работы, так или иначе подтверждающие или опровергающие возможность телепортации, сменяются новыми, не менее спорными и эмоциональными.
На сегодняшний день существуют два лагеря – соответственно двум видам телепортации.
Первый способ — более-менее реалистичный — называется квантовым.
Смысл его заключается в том, что создается некий канал (пока он называется квантовым), по которому предмет А передаёт свои свойства предмету А1, и А1 дублирует по своим параметрам А. Далее А уничтожается, а его абсолютный двойник продолжает существование в выбранном для переброски месте.
Опыты, проведенные учёными Орхусского Университета (Дания) в конце сентября этого года, доказали практическую возможность такой телепортации.
Учёные добились квантовой (читай энергетической) связи между облаками газа, расположенными на значительном расстоянии друг от друга.
В процессе эксперимента датчанам удалось связать около миллиона атомов цезия. Связь должна повлечь взаимное влияние. По версии экспериментаторов, воздействие на оригинал влечёт аналогичное изменение параметров копии.
Таким образом, будут исследоваться канал, по которому курсируют информационные потоки, характер взаимного изменения параметров и чистота передачи.
Следующий этап исследований – полная передача свойств и воссоздание квантовых частиц на расстоянии. Иначе говоря, формирование копий элементов без непосредственного перемещения самих элементов при помощи квантового канала связи.
Понятное дело, результаты подобных экспериментов телепортацией назвать можно с натяжкой. Но сама возможность сверхскоростной квантовой передачи информации означает, как минимум, новую эпоху в компьютерных технологиях.
О телепортации чего-то посерьёзнее газовых облаков квантовая физика пока молчит.
В любом случае, на будущее выяснили, что квантовая телепортация проходит в четыре этапа: (1) сканирование-считывание объекта-оригинала, (2) его «разборка»-расщепление и перевод информации о нём в некоторый информационный код,(3) передача кода в место «сборки», (4) собственно, воссоздание уже в новом месте.
Даже при самых успешных разработках именно этого вида телепортации, человека «переносить» таким способом не получится. И вот почему: во-первых, процесс «зашифровки» и обработки данных уже на первом этапе чересчур протяжён во времени, а как долго сохранится связь между «точкой сборки» и «точкой разборки» – сказать пока трудно, потому что в датских опытах связь между газовыми облаками сохранялась тысячные доли секунды.
Во-вторых, вероятность того, что модель-структура воссозданного объекта сохранит порядок и органику оригинала, ничтожно мала. Кроме того, неизвестно, что происходит с материей непосредственно перед передачей информации и непосредственно после материализации.
Далее — как поведут себя структуры нематериальные, например, связанные с нейронами головного мозга и, соответственно, с сознанием? Сохранится ли адекватность импульсных связей в организме, направление тока крови и так далее, или же на выходе получится нечто уродливо-мутированное – в зависимости от влажности воздуха и вида освещения?
Это ещё предстоит выяснить, и видимо, традиционным способом — из одушевленных существ первыми в телепорт «лягут» мыши.
Второй метод телепортации называется дырочным, и он, в целом, считается скорее фантастическим, чем научным. «Белые вороны», которые доказывают его осуществимость, высмеиваются и называются шарлатанами.
Дырочная телепортация как раз и придумывалась для человека. Кстати, один из её «авторов» — россиянин Константин Лешан.
Дырочная — подразумевает непосредственное перемещение объекта, безо всяких копий и воссоздания. Был здесь – возник там.
Она может быть случайной и, соответственно, спровоцированной. В первом случае человек как бы вываливается из пространственно-временного континуума, во втором – «высылается» учёными или по своей воле шагает в дыру в континууме.
Дырочная теория, в отличие от квантовой практики, исходит из того, что существуют так называемые нуль-переходы, иначе говоря, дырки, которые и служат «дверями телепорта».
Эти дырки либо обнаруживаются, либо создаются. Такие мифологические разрывы в гладком теле пространства-времени упоминаются у большинства мистиков и связываются с другими измерениями, недоступными человеческому восприятию. Так, из них могут раздаваться запахи и голоса, но непосредственному зрительному восприятию они недоступны.
По версии учёных, для человека это наиболее безопасный способ телепортации, так как «разборки» организма не происходит, сохраняется целостность и структура организма.
Один из главных его недостатков – неопределённость места материализации. По дырочной теории, совсем выпасть из континуума объект не может, исходя из аксиомы о сохранении энергии, а вот не окажется ли телепортируемый на территории телепузиков – пока сказать сложно.
Есть свидетельства о людях, возвращавшихся постаревшими после случайной дырочной телепортации — они ничего не могли внятно рассказать.
«Дырочная» теория достаточно легко оперирует гипотетическими понятиями, соседствуя с теорией о неравномерности пространства и времени. Её эффектность и артистизм захватывают, но простота описания настораживает.
По поводу ненаучности этой теории можно заметить, что любое открытие имеет право на путь от бреда до банальности.
Как бы там ни было, думается, что телепортация предметов лет через 50 станет все-таки возможной, но дорогостоящей, оттого и не распространится в массах.
А вот с человеком придётся повременить. В случае с квантовой телепортацией — может быть, до появления чипов, дабы вынимать их до телепортации и вставлять во вторую копию после – чересчур велика вероятность погрешностей при реконструкции молекул телепортированного мозга. В случае с дырочной – придётся подождать до тех пор, пока дыры не проявят себя хоть с какой-то определенностью – скажем, как в фильме «Окно в Париж».
Реальность телепортации остаётся одной из самых спорных тем, в нашем мире. Никому пока не удалось телепортировать что-то более- менее осязаемое, но и доказать невозможность этого не могут.На сегодняшний день существуют два лагеря – соответственно двум видам телепортации.
Первый способ - более-менее реалистичный - называется квантовым.
Смысл его заключается в том, что создается некий канал (пока он называется квантовым), по которому предмет А передаёт свои свойства предмету А1, и А1 дублирует по своим параметрам А. Далее А уничтожается, а его абсолютный двойник продолжает существование в выбранном для переброски месте.
Опыты, проведенные учёными Орхусского Университета (Дания) в конце сентября этого года, доказали практическую возможность такой телепортации.
Учёные добились квантовой (читай энергетической) связи между облаками газа, расположенными на значительном расстоянии друг от друга.
В процессе эксперимента датчанам удалось связать около миллиона атомов цезия. Связь должна повлечь взаимное влияние. По версии экспериментаторов, воздействие на оригинал влечёт аналогичное изменение параметров копии.
Таким образом, будут исследоваться канал, по которому курсируют информационные потоки, характер взаимного изменения параметров и чистота передачи.
Следующий этап исследований – полная передача свойств и воссоздание квантовых частиц на расстоянии. Иначе говоря, формирование копий элементов без непосредственного перемещения самих элементов при помощи квантового канала связи.
Понятное дело, результаты подобных экспериментов телепортацией назвать можно с натяжкой. Но сама возможность сверхскоростной квантовой передачи информации означает, как минимум, новую эпоху в компьютерных технологиях.
О телепортации чего-то посерьёзнее газовых облаков квантовая физика пока молчит.
В любом случае, на будущее выяснили, что квантовая телепортация проходит в четыре этапа: (1) сканирование-считывание объекта-оригинала, (2) его "разборка"-расщепление и перевод информации о нём в некоторый информационный код,(3) передача кода в место "сборки", (4) собственно, воссоздание уже в новом месте.
Даже при самых успешных разработках именно этого вида телепортации, человека "переносить" таким способом не получится. И вот почему: во-первых, процесс "зашифровки" и обработки данных уже на первом этапе чересчур протяжён во времени, а как долго сохранится связь между "точкой сборки" и "точкой разборки" – сказать пока трудно, потому что в датских опытах связь между газовыми облаками сохранялась тысячные доли секунды.
Во-вторых, вероятность того, что модель-структура воссозданного объекта сохранит порядок и органику оригинала, ничтожно мала. Кроме того, неизвестно, что происходит с материей непосредственно перед передачей информации и непосредственно после материализации.
Далее - как поведут себя структуры нематериальные, например, связанные с нейронами головного мозга и, соответственно, с сознанием? Сохранится ли адекватность импульсных связей в организме, направление тока крови и так далее, или же на выходе получится нечто уродливо-мутированное – в зависимости от влажности воздуха и вида освещения?
Это ещё предстоит выяснить, и видимо, традиционным способом - из одушевленных существ первыми в телепорт "лягут" мыши.
Второй метод телепортации называется дырочным, и он, в целом, считается скорее фантастическим, чем научным. "Белые вороны", которые доказывают его осуществимость, высмеиваются и называются шарлатанами.
Дырочная телепортация как раз и придумывалась для человека. Кстати, один из её "авторов" - россиянин Константин Лешан.
Дырочная - подразумевает непосредственное перемещение объекта, безо всяких копий и воссоздания. Был здесь – возник там.
Она может быть случайной и, соответственно, спровоцированной. В первом случае человек как бы вываливается из пространственно-временного континуума, во втором – "высылается" учёными или по своей воле шагает в дыру в континууме.
Дырочная теория, в отличие от квантовой практики, исходит из того, что существуют так называемые нуль-переходы, иначе говоря, дырки, которые и служат "дверями телепорта".
Эти дырки либо обнаруживаются, либо создаются. Такие мифологические разрывы в гладком теле пространства-времени упоминаются у большинства мистиков и связываются с другими измерениями, недоступными человеческому восприятию. Так, из них могут раздаваться запахи и голоса, но непосредственному зрительному восприятию они недоступны.
По версии учёных, для человека это наиболее безопасный способ телепортации, так как "разборки" организма не происходит, сохраняется целостность и структура организма.
Один из главных его недостатков – неопределённость места материализации. По дырочной теории, совсем выпасть из континуума объект не может, исходя из аксиомы о сохранении энергии, а вот не окажется ли телепортируемый на территории телепузиков – пока сказать сложно.
Есть свидетельства о людях, возвращавшихся постаревшими после случайной дырочной телепортации - они ничего не могли внятно рассказать.
"Дырочная" теория достаточно легко оперирует гипотетическими понятиями, соседствуя с теорией о неравномерности пространства и времени. Её эффектность и артистизм захватывают, но простота описания настораживает.
По поводу ненаучности этой теории можно заметить, что любое открытие имеет право на путь от бреда до банальности.
Как бы там ни было, думается, что телепортация предметов лет через 50 станет все-таки возможной, но дорогостоящей, оттого и не распространится в массах.
А вот с человеком придётся повременить. В случае с квантовой телепортацией - может быть, до появления чипов, дабы вынимать их до телепортации и вставлять во вторую копию после – чересчур велика вероятность погрешностей при реконструкции молекул телепортированного мозга. В случае с дырочной – придётся подождать до тех пор, пока дыры не проявят себя хоть с какой-то определенностью – скажем, как в фильме "Окно в Париж".
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Как долго кадры из "Звездного пути" останутся чистой фантастикой?
Китайские физики сообщили, что им удалось телепортировать фотон с наземной станции на спутник, находящийся на орбите, в 1400 км от лаборатории.
Однако у большинства из нас слово "телепортация" вызывает несколько другие, более экзотические, ассоциации. Раньше о ней упоминали исключительно в контексте научной фантастики - можно ли говорить, что теперь она стала реальностью?
В некотором смысле, да. Однако вряд ли мы сможем мгновенно переноситься на работу или на пляж на Багамах - во всяком случае, уж точно не в самое ближайшее время. Увы.
Как это работает?
Грубо говоря, телепортацией называется факт передачи на расстояние не самого физического объекта, а его состояния.
Некоторые физики приводят в качестве примера факс-машину - ведь она отправляет информацию о расположении знаков на листе бумаге, а не собственно сам лист. Принимающий аппарат получает эту информацию и соответствующим образом располагает знаки на уже присутствующем там чистом листе.
Это, конечно, не та телепортация, которая в ранних книгах братьев Стругацких называется "нуль-транспортировкой", а мировую известность получила благодаря американскому телесериалу "Звездный путь". Там речь шла о мгновенной передаче материи, и даже живого организма, из одного места в другое.
На самом деле в сообщении китайских ученых речь идет о физическом явлении под названием "квантовая запутанность".
Правообладатель иллюстрации AFP/Getty Image caption Китайский спутник оснащен высокочувствительным детекторов фотоновЯвление это состоит в том, что в одной точки пространства и времени возникают две частицы, фактически имеющие одно существование.
Запутанность продолжается даже после того, как частицы - в данном случае фотоны - разделяют друг от друга. Это означает, что если изменяется состояние одного из фотонов, его "фотон-близнец" в другой точке пространства меняется точно так же.
- Ученые научились телепортации на 600 метров
Профессор Санду Попеску из Бристольского университета изучает явление квантовой запутанности с 1990-х годов.
"Уже тогда люди, конечно, сразу начинали думать о телепортации, известной нам по "Звездному пути". Но на самом деле пока речь идет о передаче состояния единственной частицы, а не миллиардов частиц, из которых состоит человек", - объясняет профессор.
Как телепортировать частицу?
Давайте вернемся к двум запутанным частицам. Если с запутанной парой начинает взаимодействовать третья частица, то изменения, которые происходят в одной из них, зеркально отражаются в ее "близнеце".
Получается, что этот "близнец" также несет в себе информацию о третьей частице - и реагирует на ее воздействие.
Отлично, так в чем тогда проблема?
До сих пор было невозможно разнести запутанные частицы на большое расстояние друг от друга, потому что такой запутанный фотон может пройти по оптоволоконному кабелю лишь около 150 км до своего поглощения.
Ученые давно указывали на возможность создания спутникового квантового канала, потому что фотонам намного проще путешествовать в вакууме, однако в земной атмосфере их передача может быть затруднена погодными условиями.
Так ч его добились китайские физики?
Они сумели наладить генерацию 4000 пар квантозапутанных фотонов в секунду в своей лаборатории в Тибете, и переслать по одному фотону из каждой пары с помощью луча света, направленного на приемное устройства спутника "Мо-Цзы", названного так в честь древнекитайского философа.
На этом спутнике установлено сверхчувствительный детектор, способный регистрировать квантовые состояния отдельных фотонов, поступающих с Земли. В публикации китайских физиков говорится, что им впервые удалось создать "надежный и устойчивый канал сверхдальней квантовой телепортации".
"Это очень элегантный эксперимент - я не ожидал, что всё сработает так быстро и так гладко", - говорит профессор Антон Цайлингер из Венского университета, студентом которого был китайский физик и автор публикации Пань Цзяньвэй.
Так если людей телепортировать нельзя, то какой в этом толк?
Основной целью квантовой телепортацией в настоящее время является создание абсолютно неуязвимых для перехвата сетей связи.
Правообладатель иллюстрации Science Photo Library Image caption Квантовые каналы связи обладают высокой устойчивостью к перехвату"Законы природы предоставляют такую защиту, - объясняет профессор Попеску. - Если кто-то попытается перехватить информацию в такой сети, этого нельзя не заметить, потому что сам факт наблюдения за такой квантовой системой меняет ее состояние".
В китайском городе Цзинань уже начались испытания системы связи, в основе которой лежит квантовая технология; ведутся также работы по созданию такого канала между Пекином и Шанхаем, где через каждые 100 км установлены так называемые "доверенные узлы", в которых квантовый сигнал измеряется и посылается дальше.
"Это первый квантовый интернет. Пока что скорость передачи данных по нему крайне невелика, и практической пользы от такой сети нет. Но для квантового шифрования сигналов связи это просто находка", - говорит профессор Цайлингер.
Профессор Иэн Уолмсли из Оксфордского университета указывает, что подобные квантовые сети могут использоваться для защиты финансовой информации или базы данных избирателей.
"Еще предстоит преодолеть значительные барьеры, но именно так начинаются революционные перемены", - говорит он.
