Наука экспериментирует со временем

За время своего существования человечество пока сумело открыть лишь несколько свойств процесса, которого называют время. Одно из них – это его способность упорядочивать. [показать] Мир без времени – это хаос, в котором нет ни "до", ни "после". Что такое настоящее? Это перевод многовариантного будущего в одновариантное прошлое. Сейчас ученые экспериментируют с «простыми» материалами – светом и лазерами. И тут есть значительные подвижки.
Ученым уже удалось научиться «останавливать» время и «убыстрять» его. Точнее перемещаться в нем, обгоняя его естественное течение. Это явление получило название телепортация. К сенсационной гипотезе пришли наши ученые: теоретически возможно снять с человека полную информацию о его «устройстве», телепортировать ее радиоволнами (лазером) на любые расстояния и на месте снова «собрать» в виде полной живой копии. Кстати, полученные данные уже могут принципиально изменить метод лечения самых страшных болезней.
Телепортация была открыта еще в 1935 году было Альбертом Эйнштейном и его учениками - Борисом Подольским и Натаном Розеном. Они предсказали, что если два фотона, находящиеся в связанном состоянии разлетаются, то информация из одного мгновенно переносится на другой. Один фотон становится другим. Позднее это свойство квантовых явлений было названо «ЭПР-эффект», или «телепортация». Но только в 1997 году ученые доказали, что квант света реально можно переместить. Сегодня в лабораториях телепортируют уже и другие частицы, причем с сохранением их состояний, то есть информации. Но в этом и кроется главная проблема.
«Мы должны правильно все оценивать», - считает заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН (г.Троицк) профессор Владилен Летохов, - «когда говорят, что мы телепортируем, например, атом, [показать] то имеют в виду, что приведут его квантовое состояние - конструкцию электронных оболочек, фазоволновые функции в такое же состояние, как и у исходного атома, однако это не телепортация самой массы, а лишь перемещение квантового состояния». Иначе говоря, телепортация не гарантирует, что, переместив человеческое тело в пространстве на выходе вы получите того же человека – ключевая фраза: «это никакая не телепортация самой массы». Это передача участку материи нового квантового состояния. Мир квантовых объектов и мир классических материальных объектов - это две большие разницы.
Кроме того, мгновенная передача квантовой информации об объекте другому объекту, находящемуся на произвольном расстоянии, возможна только за счет так называемого эффекта «спутывания» (от англ. - entanglement): два объекта каким-то, пока не до конца понятным способом, «знают» о существовании друг друга. Этот эффект наблюдается на расстояниях свыше 10 км. Однако полную информацию, необходимую для того, чтобы восстановить состояние объекта, можно разделить на две части - квантовую и классическую. Первую можно передать мгновенно, что и подтверждено экспериментально, но нельзя использовать без второй, передаваемой обычными методами - со скоростью, не превышающей скорость света. Поэтому сейчас главная задача – научиться переносить информацию с быстро исчезающих носителей, таких как фотоны, на частицы, более удобные для длительного хранения информации (например ионы). Тогда эффект «спутывания» будет реализован на вполне материальных в привычном понимании этого слова объектах.

Остановить бег времени
Зато физикам удалось глубже продвинуться в другом направлении и «заморозить» световой луч, а затем вновь заставить его двигаться. Речь идет об экспериментах по записи световой информации. Остановить мгновенье - это буквально и означает остановить луч света или поток все тех же фотонов. Исследователи разработали уникальную методику этой самой «остановки» - представьте себе обычный луч, направленный на какой-нибудь предмет. Информация о нем ученые научились сохранять внутри возбужденной сверхохлажденной среды. И при включении лазера – который действует на подобии микроволновки – размораживает луч, тот же импульс продолжит свое движение с прежней скоростью.
За внешней простотой стоит глубокое понимание квантовомеханических закономерностей. «Речь идет о мгновенной, измеряемой в наносекундах записи информации на квантовом уровне», - говорит Владилен Летохов, - «это очень большое время в масштабе внутриатомных времен, поэтому научный эксперимент имеет очень важное значение для квантовой и когерентной оптики и ее будущих применений, например в квантовых коммуникациях или квантовых компьютерах».

Однако сами ученые не говорят о полной «остановки» светового пока. «Такого рода эксперименты стали возможны благодаря развитию физики ультрахолодных атомов, основанной на охлаждении атомов лазерным излучением», - подчеркивает профессор Владилен Летохов, - «ультрахолодная атомная среда после воздействия первоначального контрольного луча автоматически замедляет групповую скорость света, но не самих фотонов, до ничтожно малых скоростей, что и создает иллюзию «остановки света».
Но что такое эта секундная «остановка» луча? Не что иное, как реально действующая машина времени, способная вернуть нас назад во времени на целую секунду! Пока на секунду.

Естественно возникает вопрос: а можно ли «заморозить» световой луч на время большее, чем одна секунда? Ведь «зафиксированные» сегодня события, предметы, люди могли бы «оживать» по нашему желанию через десятки, сотни, а может быть, и тысячи лет в своем первозданном виде. Ученые не берут на себя полную ответственность, лишь ограничиваются предположением: законов, запрещающих это – нет. По крайне мере квантовая физика это не запрещает.

Путешествия во времени возможны?
Ученые полагают, что проходя через ДНК фотоны в конце концов превращаются в радиоволны, которые можно уловить и затем передать на любые расстояния. Но перед этим фотоны «прочитывают» содержащуюся в ДНК информацию, генетические тексты и голограммы, «наматывают» ее на себя, но не просто так, а с помощью поляризации - меняя вращение электромагнитных векторов. Зачем это нужно? А чтобы организовать те самые разметочные голографические поля, по которым строится человек. Повернулась плоскость поляризации на один угол - одно разметочное поле (голограмма, текст), на другой угол - другое поле. И так столько, сколько нужно, чтобы построить человека обратно.
Оказывается, у этого явления уже есть прецедент. В нашем организме несколько сотен миллиардов клеток и чтобы это «государство» нормально функционировало, хромосомный «мозг» должен знать обо всем, что происходит во всех клетках. А нервные процессы распространяются с очень малой скоростью. Потому некоторые исследователи считают, что информация между клетками человека передается с помощью телепортации, то есть возникает некий информационный пул, который знает сам о себе все сразу, а затем уже вся эта информация интегрируется в нервных процессах, «переваривается» с небольшой скоростью. Вот возможный пример мгновенной передачи информации, в котором природа демонстрирует наши возможности.

Но, допустим, что инженерные трудности преодолимы. Тогда создание машины времени открывает ящик Пандоры, содержащий массу причинных парадоксов. Но, хотя, причинная согласованность может накладывать ограничения на действия путешественника во времени, вместе с тем она не исключает эту возможность как физическое явление. А не являясь строго парадоксальными, квантовые путешествия, несомненно, остаются научной перспективой, хоть и крайне загадочной.

Федор ЛОБЕР