Основной охватываемый период – июль - октябрь 2024 г.

Разделы: Гуманитарное знание. Физика. Биология и медицина / Психология. Путешествия во времени. Разное. Часть 2

II Международная научная конференция "Пространство. Время. Цивилизация. STC 2024", Индия-Россия-Египет, 2-7 ноября 2024 г.

18-я Международная конференция по гравитации, космологии и астрофизике RUSGRAV-18, Казань, Россия, 25-29 ноября 2024 г.

Физика

Evan Thompson. Clock time contra lived time = Время на часах против прожитого времени. Essay. Edited by Cameron Allan McKean. AEON. September 30, 2024.

Анри Бергсон и Альберт Эйнштейн принципиально разошлись во мнениях относительно природы времени и того, как его можно измерить. Кто был прав? Представление автора. С множеством комментариев (см. Comments).

......................................................................................................................

У Бергсона время – это то, что мы субъективно ощущаем. Мы интуитивно чувствуем, как оно проходит. Это – "длительность" ...

Бергсон настаивал на том, что собственно длительность не может быть измерена. Он понимал, что для естествознания требуется точность часового времени. Например, чтобы измерить путь, по которому проходит движущийся объект за определенный интервал времени, нам необходимо иметь возможность точно измерять время. Но он возражал против "замены исподтишка" длительности в нашей метафизике времени часовым временем: измерение предполагает длительность, но длительность в конечном итоге ускользает от измерения.

................................................................................................................................

Эйнштейн утверждал, что определил время полностью в объективных терминах ... 

Для Эйнштейна "время" события – это то, что задается одновременно с событием стационарными часами, расположенными в месте события, причем эти часы синхронны, и они синхронны даже для всех определений времени с указанными стационарными часами ...  Но то, что считается так называемой локальной одновременностью, зависит от прямого опыта человека, воспринимающего и событие, и часы вместе в одном субъективном "сейчас". Как утверждал Бергсон ... , локальная одновременность всегда воспринимается сознательными существами. Часы не читают сами себя. Более того, локальная одновременность относительна воспринимающего: то, что является локально одновременным для разумного микроба с часами размером с микроб, отличается от того, что является локально одновременным для воспринимающего человека с часами. Это означает, что определения Эйнштейна не являются полностью объективными: их значимость зависит от субъективного опыта (прохождения, переживания, восприятия) времени воспринимающего, а не только от объективных процедур или тестов. Только сознательный наблюдатель может установить одновременность события и часов. Чтобы читать часы, вам уже нужно знать, сколько времени, а этого вам не могут сказать никакие часы.

"Настоящая ошибка Эйнштейна заключалась в том, что он не исключил длительность из специальной теории относительности".

.....................................................................................................................................

Измерение времени часами, будь то в физике или психологии, всегда является следствием живого опыта длительности.

Когда нейробиологи исследуют восприятие времени, они применяют время к нейронным коррелятам, поведенческим индикаторам и вербальным отчетам о прожитом времени. Это позволяет им узнать ценную информацию о том, как человеческий мозг анализирует время. Это также позволяет им создавать описания от третьего лица, связывающие сознание с мозгом как с физической системой. Но этих описаний от третьего лица недостаточно, чтобы объяснить переживание длительности от первого лица. Между мозгом и сознанием остается необъяснимый разрыв.

..........................................................................................................................................

Единого времени не существует. Своими попытками показать Эйнштейну скрытый мир длительности, находящийся под специальной теорией относительности, Бергсон продолжает напоминать нам о чем-то, забытом в нашем научном мировоззрении: опыт является неэлиминируемым (неисчерпаемым) источником физики.

Автор – профессор философии Университета Британской Колумбии в Ванкувере, автор книги "Слепое пятно: почему наука не может игнорировать человеческий опыт", в соавторстве с Адамом Франком и Марсело Глейзером, The MIT Press Reader, 2024.

Версия перевода (The Idealist).

Zefei Liu, Yong-Cong Chen, Ping Ao. Entangled biphoton generation in the myelin sheath = Генерация запутанных бифотонов в миелиновой оболочке. Physical Review E, 110, 024402. August 2, 2024.

Сознание внутри мозга зависит от синхронизированной деятельности миллионов нейронов, но механизм, отвечающий за организацию такой синхронизации, остается неуловимым.

"В данном исследовании мы используем квантовую электродинамику полости для изучения генерации запутанных бифотонов посредством каскадного излучения в спектре колебаний C-H связей внутри хвостов молекул липидов. Результаты показывают, что цилиндрическая полость, образованная миелиновой оболочкой, может способствовать спонтанному излучению фотонов из колебательных мод и генерировать значительное количество запутанных пар фотонов. Таким образом, обилие вибрационных единиц C-H связей в нейронах может служить источником ресурсов квантовой запутанности для нервной системы ... "

Полученные  результаты могут дать представление о способности мозга использовать указанные ресурсы для передачи квантовой информации, тем самым выявляя потенциальный источник синхронизированной активности нейронов.

Совместное исследование физиков и биоинженера. На arXiv.

О данном исследовании: Лента.Ру - Наука (китайские ученые обнаружили, что "внутри миелиновой оболочки, покрывающей нервные волокна, могут генерироваться запутанные фотоны, что потенциально объясняет быструю коммуникацию между нейронами и формирование сознания ... "); Techinsider (модель, демонстрирующая, как "нейроны могли бы порождать запутанные фотоны, и мозг мог бы работать, как своего рода квантовый компьютер ... " Подтверждение гипотезы Роджера Пенроуза? Зарождение квантовой нейробиологии?); ХАЙТЕК+  (это "всего лишь гипотеза ... ").

Сами исследователи (Phys.org): "Мы не скажем, что существует прямая связь. На этой ранней стадии наша основная цель – выявить возможные механизмы нейронной синхронизации, которая влияет на многочисленные нейробиологические процессы. Благодаря этой работе мы надеемся добиться лучшего понимания ... "

Partha Nandi, Nandita Debnath, Subhajit Kala, A. S. Majumdar. Magnetically induced Schrodinger cat states: The shadow of a quantum space = Магнитно-индуцированные состояния кота Шрёдингера: тень квантового пространства. Physical Review A, 110, 032204. September 5, 2024.

В квантовой теории переход между микроскопическим и макроскопическим мирами является одной из наименее изученных особенностей. Такой переход играет непосредственную роль в области квантовых измерений. В идеальной парадигме измерения взаимодействие макроскопического оборудования и микроскопической системы приводит к запутанности и наложению квантового состояния как с макроскопическими, так и с микроскопическими компонентами.

Состояния кота Шрёдингера, которые представляют собой суперпозиции макроскопически различных состояний, потенциально являются критически важными ресурсами для будущих квантовых информационных технологий. "В данной статье мы представляем схему генерации запутанных состояний кота Шрёдингера в нерелятивистской электрической дипольной системе, расположенной на двумерной плоскости, вместе с внешним потенциалом и однородным сильным магнитным полем, перпендикулярным этой плоскости. Кроме того, наши результаты показывают, что данная установка может привести к явлению коллапса и возрождению запутанности для определенного диапазона параметров нашей модели ... " На arXiv.

Wozniak, D., Spisak, B.J., Kalka, M., Woloszyn, M., Wleklinska, M., Pigon, P., Kolaczek, D. Interaction time of Schrodinger cat states with a periodically driven quantum system: Symplectic covariance approach = Время взаимодействия состояний кота Шрёдингера с периодически управляемой квантовой системой: симплектический ковариационный подход. Physical Review A, 110, 022416. August 12, 2024.

Свойство симплектической инвариантности семейства энтропий Вигнера-Реньи используется для оценки времени взаимодействия распространяющегося состояния кота Шрёдингера, которое взаимодействует с периодически меняющимся потенциалом. С помощью данного свойства уточняется иерархия времён взаимодействия для квантовой динамики периодически управляемой системы. Показано также, что нижняя и верхняя границы времени взаимодействия определяются энтропией Вигнера-Реньи ... 

См. также: Ranjit Singh, Alexander E. Teretenkov. Quantum sensitivity of squeezed Schrodinger cat states = Квантовая чувствительность сжатых состояний кота Шрёдингера. Physics Open, vol. 18. February 2024. В открытом доступе.

Теоретически показано, что может быть достигнута высокая квантовая чувствительность сжатого состояния кота Шрёдингера относительно несжатого состояния.

Для реализации сжатия состояния кота Шрёдингера используется параметрический процесс в нелинейно-оптическом кристалле. Для визуализации данного состояния со смещением и без него рассчитываются значения функций Вигнера.

Предложенный механизм можно использовать для увеличения среднего числа фотонов в состояниях кота Шрёдингера. При этом параметрический процесс не разрушает интерференционную картину, присутствующую в таком состоянии ... 

Интересным направлением дальнейших исследований является выяснение связи полученного эффекта с известными в литературе эффектами, такими как нарушение стандартного квантового предела в сжатом состоянии ...

Авторы – независимый исследователь, Россия, и сотрудник Математического института им. В.А. Стеклова РАН.

Giorgio Nicoletti, Daniel Maria Busiello. Tuning transduction from hidden observables to optimize information harvesting = Настройка трансдукции из скрытых наблюдаемых для оптимизации сбора информации. Physical Review Letters, 133, 158401. October 7, 2024. В открытом доступе.

Как неравновесные условия и сбор информации формируют биологические системы.

Понимание того, каким образом биологические системы воспринимают и обрабатывают информацию из окружающей среды, является давним вопросом. Фундаментальная проблема здесь в том, что данные системы обычно не могут получить доступ ко всем степеням свободы, характеризующим внешний мир. Скорее, они должны полагаться на подмножество стохастических наблюдаемых, передающих внешнюю информацию своим внутренним процессам. Этот механизм трансдукции становится еще более сложным из-за внутренних пространственно-временных ограничений доступных траекторий, например, химических концентраций или положений в пространстве ...   Очень мало известно о том, сколько информации о недоступных наблюдаемых содержится в доступных. Поскольку все биологические системы работают с ограниченным энергетическим бюджетом, им приходится соответствующим образом настраивать свои стратегии трансдукции, чтобы получить максимальный объем информации о скрытых степенях свободы. Более того, наличие множественных временных масштабов, невзаимность взаимодействий и внутренняя активность биологических систем делают идентификацию оптимальных стратегий чрезвычайно сложной задачей ...

"В этом письме мы решаем данные проблемы и показываем, что оптимальные стратегии трансдукции могут ускорить сбор информации по сравнению с идеальным случаем, когда известны все степени свободы. Мы начнем с изучения иерархической модели, в которой частица невзаимно связана с промежуточной наблюдаемой, которая передает информацию о скрытой степени свободы. Стратегия трансдукции реализуется путем настройки силы связи ... "

Arne Claussen (Heinrich-Heine University Duesseldorf). Cold antimatter for quantum state-resolved precision measurements = Холодная антиматерия для прецизионных измерений с разрешением квантовых состояний. Phys.org. August 2, 2024.

Почему во Вселенной есть материя и (практически) нет антиматерии? Сообщается о достижении экспериментального прорыва в данном контексте.

Имеют ли стержневые магниты в протонах и антипротонах одинаковую силу ... 

Amanda Gefter. 'Metaphysical experiments' probe our hidden assumptions about reality = "Метафизические эксперименты" исследуют наши скрытые предположения о реальности. Quanta. July 20, 2024.

"Метафизику можно проверить ... ". Эксперименты, проверяющие физику и философию как "единое целое", могут быть нашим единственным путем к достоверным знаниям о Вселенной.

К исследованиям физика-теоретика Эрика Кавальканти в области фундаментальной природы квантового мира (Университет Гриффита в Брисбене).

............................................................................................................................................

"Если вы думаете, что любую физическую систему можно считать наблюдателем, то эксперимент уже проведен. Но большинство физиков подумают: "Нет, я на это не куплюсь". Итак, каковы следующие шаги? Как далеко мы можем зайти? Является ли молекула наблюдателем? Амеба? Мог ли Вигнер дружить с инжиром? Или фикусом?"

...............................................................................................................................................

Версия перевода (Habr).

Daniela Angulo, Kyle Thompson, Vida-Michelle Nixon, Andy Jiao, Howard M. Wiseman, Aephraim M. Steinberg. Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud = Экспериментальные доказательства того, что фотон может проводить отрицательное количество времени в облаке атомов. On arXiv:2409.03680v1. September 5, 2024.

Когда импульс света проходит через материал, он вызывает временную задержку, называемую групповой задержкой. Следует ли объяснять групповую задержку, которую испытывают фотоны, временем, которое они проводят в качестве атомных возбуждений?

..........................................................................................................................................

Полученные результаты позволяют предположить, что отрицательные значения времени, такие как групповая задержка, имеют большее физическое значение, чем обычно принято считать.

О данном исследовании

Manon Bischoff, Jeanna Bryner. Evidence of 'negative time' found in quantum physics experiment = Доказательства "отрицательного времени" найдены в эксперименте по квантовой физике. Scientific American. September 30, 2024.

"Фотоны могут покидать материал, прежде чем войти в него, обнаруживая наблюдательные доказательства отрицательного времени".

Исследователи под руководством Даниэлы Ангуло из Университета Торонто обнаружили еще один странный квантовый результат: фотоны могут тратить отрицательное количество времени, проходя сквозь облако охлажденных атомов. Может показаться, что фотоны покидают материал, прежде чем войти в него.

"Это заняло положительное количество времени, но наш эксперимент, показавший, что фотоны могут заставить атомы проводить отрицательное количество времени в возбужденном состоянии, завершен ... "

Когда возбужденные электроны переходят в исходное состояние, они высвобождают поглощенную энергию в виде переизлученных фотонов, внося временную задержку в наблюдаемое время прохождения света через среду ...

Вы можете думать о фотонах как о нечетких квантовых объектах, в которых поглощение и переизлучение любого фотона посредством атомного возбуждения не происходит гарантированно в течение определенного фиксированного промежутка времени. Это, скорее, происходит в размытом вероятностном диапазоне временных значений ... 

"Отрицательная временная задержка может показаться парадоксальной, но она означает, что если бы вы построили 'квантовые' часы для измерения того, сколько времени атомы проводят в возбужденном состоянии, стрелка часов при определенных обстоятельствах двигалась бы назад, а не вперед ... "

Эта аналитическая статья в Live Science, October 5, 2024.

Darren Orf. Scientists just spotted evidence of 'negative time'. But don't dust off the DeLorean quite yet = Ученые только что обнаружили свидетельства "отрицательного времени". Но пока не смахивайте пыль с DeLorean. Popular Mechanics. October 4, 2024.

В квантовом эксперименте ученые наблюдали, как фотоны проводят "отрицательное время" в облаке атомов рубидия. Вероятно, это вызвано тем, что фотоны движутся быстрее при возбуждении атомов, чем когда атомы остаются в основном состоянии. Полученные результаты фундаментально не меняют наше восприятие времени в целом, но они демонстрируют, что о квантовом мире можно узнать гораздо больше.

Два "сюрприза". Во-первых, фотоны иногда проходили без помех, однако атомы все равно испытывали возбуждение. Во-вторых, фотоны покидали атомы быстрее, чем ожидалось, даже до того, как атомы рубидия вернулись в свое основное состояние. В целом это привело к тому, что фотоны покинули облако еще до того, как вошли в него ...

См. также: Thompson, K., Li, K., Angulo, D., Nixon, V., Sinclair, J., Sivakumar, A.V., Wiseman H.M., Steinberg, A.M. How much time does a photon spend as an atomic excitation before being transmitted? = Сколько времени фотон находится в состоянии атомного возбуждения перед передачей? CLEO 2024, Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2024).

"Мы показываем, что если фотон проходит через облако атомов, время, которое он проводит в качестве атомного возбуждения на этом пути, измеренное методом слабого зондирования атомов, равно групповой задержке, которая может быть отрицательной". На arXiv.

Vilasini, V., Renner, Renato. Fundamental limits for realizing quantum processes in spacetime = Фундаментальные пределы реализации квантовых процессов в пространстве-времени. Physical Review Letters, 133, 080201. August 22, 2024.

Понимание интерфейса между квантовой и релятивистской теориями имеет решающее значение для фундаментальных и практических достижений, особенно с учетом того, что ключевые физические концепции, такие как причинность, принимают в этих теориях разные формы. Теорема Белла о запрете показывает ограничения классических процессов, вытекающие из релятивистских принципов причинности. Рассматривая, существуют ли подобные фундаментальные ограничения для квантовых процессов, авторы выводят две теоремы для квантовых экспериментов, реализуемых в классическом фоновом пространстве-времени.

"Мы учитываем общие процессы, допускаемые квантовой теорией, в том числе процессы с неопределенным причинным порядком (ICO), которые также стали предметом недавних экспериментов. Наша первая теорема подразумевает, что реализации процессов ICO, которые не нарушают релятивистскую причинность, должны включать нелокализацию систем в пространстве-времени. Вторая теорема показывает, что для любой такой реализации процесса ICO существует более детальное описание в терминах определенного и ациклического процесса причинного порядка ... "

Это позволяет в целом примирить квантовые и релятивистские представления о причинности. Показывая, чего невозможно достичь в классическом пространстве-времени, данные результаты также дают представление о том, как причинность и обработка информации могут отличаться в будущих квантовых экспериментах в релятивистских режимах за пределами классического пространства-времени. На arXiv.

Christian Copetti, Lorenzo Di Pietro, Ziming Ji, Shota Komatsu. Taming mass gaps with anti-de Sitter space = Укрощение массовых* разрывов с помощью антидеситтеровского пространства. Physical Review Letters, 133, 081601. August 19, 2024. В открытом доступе.

Пространство анти-де Ситтера действует как инфракрасная граница для асимптотически свободных теорий, позволяя интерполяцию между слабосвязанным режимом малого размера и сильносвязанным режимом плоского пространства. "Мы рассматриваем интерполяцию для двумерных теорий с точки зрения граничных конформных теорий. Мы показываем, что появление синглетного маргинального оператора дестабилизирует бесщелевую фазу, существующую при небольшом размере, вызывая поток граничной ренормгруппы к фазе с щелью, которая плавно соединяется с плоским пространством. Мы предполагаем аналогичный механизм конфайнмента в калибровочных теориях ... "

* Не путать с "повсеместных".

Leila Lavaei. A relationship between two-dimensional and four-dimensional space-time by comparing generalized two-dimensional Yang-Mills theory and Maxwell construction = Связь между двумерным и четырехмерным пространством-временем путем сравнения обобщенной двумерной теории Янга-Миллса и конструкции Максвелла. Nature - Scientific Reports, vol. 14. August 12, 2024. В открытом доступе.

Некоторые важные вопросы науки не имеют аналитических решений в четырех измерениях, однако они интегрируются в двух измерениях. В течение многих лет ученые пытались найти связь между двумерным и четырехмерным пространством-временем, чтобы объяснить реальную проблему в четырех измерениях путем точного решения соответствующей модели в двух измерениях. В проведенном исследовании была найдена интересная связь, которая могла бы стать отправной точкой для поиска новых связей между двумерным и четырехмерным пространством-временем ...

Полагается, что данная статья может сыграть важную роль в развитии науки.

Justin Lilly. Physicists uncover new phenomena in fractional quantum Hall effects = Физики открыли новые явления в дробных квантовых эффектах Холла. Phys.org. August 15, 2024.

"Представьте себе двумерную равнину вместо нашего трехмерного мира, где правила физики перевернуты с ног на голову, а такие частицы, как электроны, бросают вызов ожиданиям и раскрывают новые тайны". Именно это сделала группа ученых.

Исследование дробных квантовых эффектов Холла (FQHE) на протяжении десятилетий было основным направлением современной физики конденсированного состояния, поскольку частицы "на флатландии" могут иметь множественную индивидуальность и при необходимости проявлять контекстно-зависимую индивидуальность ...

Исследователи наблюдали неожиданное расщепление всех состояний (FQHE) с последующими пересечениями расщепленных ветвей, что позволило им исследовать новые неравновесные состояния данных квантовых систем и обнаружить совершенно новые состояния материи.

По материалам журнала Nature - Communications Physics (в открытом доступе).

Two distinct descriptions of nuclei unified for the first time = Два различных описания ядер впервые объединились. Physics World. October 30, 2024.

Новое описание ядер сочетает в себе кварк-глюонную модель физики элементарных частиц с протон-нейтронным описанием ядерной физики.

Разработанная модель получила экспериментальное подтверждение.

По материалам журнала Physical Review Letters (в открытом доступе).

Brian L. Kim, Christopher Chong, Chiara Daraio. Temporal refraction in an acoustic phononic lattice = Темпоральная рефракция в акустической фононной решетке. Physical Review Letters, 133, 077201. August 15, 2024.

Авторы представляют первую экспериментальную демонстрацию темпоральной (временной) рефракции акустических волн в фононной решетке. Ступенчатое изменение жесткости заземления приводит к прерывистому изменению групповой скорости через так называемую темпоральную (временную) границу. Это, в свою очередь, приводит к преобразованию частоты падающих сигналов, которые поддерживают постоянную длину волны. "Мы используем систему для построения фононных аналогов классических соотношений Снеллиуса и Френеля для темпоральных границ, предоставляя доказательства темпоральной рефракции. Наконец, мы предлагаем возможность создавать системы для достижения настраиваемого медленного звука ... " Версия на сайте DARAIO RESEARCH GROUP CALTECH.

Nick Haggett, Carlo Rovelli. Can space and time exist as two shapes at once? Mind-bending experiments aim to find out = Могут ли пространство и время существовать как две формы одновременно? Умопомрачительные эксперименты направлены на то, чтобы выяснить это. Scientific American. August 20, 2024.

Предлагаемые эксперименты будут направлены на поиск признаков того, что пространство-время является квантовым и может существовать в суперпозиции нескольких форм одновременно.

…………………………………………………………………………….

Идея включает в себя "интерференцию", которая сыграла решающую роль в раскрытии многих аспектов квантовой механики. Интерференция – это явление, которое применимо к волнам, квантовым или нет. Интерференция не возникнет, если гравитация не может существовать в суперпозиции – другими словами, если сама гравитация не является квантовой. Если вместо этого гравитация фундаментально классическая, такой интерференции не возникнет.

………………………………………………………………………………….

Авторы – известные философ физики и физик-теоретик.

Matthew Staab, Robert Prater, Sudheer Sreedhar, Journey Byland, Eliana Mann, Davis Zackaria, Yunshu Shi, Henry J. Bowman, Andrew L. Stephens, Myung-Chul Jung, Antia S. Botana, Warren E. Pickett, Valentin Taufour, Inna Vishik. Symmetry-enforced Fermi surface degeneracies observed in the purported time-reversal symmetry-broken superconductor LaNiGa2 = Симметричные вырождения поверхности Ферми наблюдаются в предполагаемом сверхпроводнике LaNiGa2 с нарушенной симметрией с обращением времени. Physical Review B, 110, 165115. October 7, 2024.

LaNiGa2 как сверхпроводник, нарушающий симметрию обращения времени в сверхпроводящем состоянии без какого-либо известного близлежащего магнетизма.

Недавно были синтезированы монокристаллы LaNiGa2, обнаружившие несимморфную пространственную группу Cmcm. "Здесь мы сообщаем об измерениях электронной структуры LaNiGa2 во всей трехмерной зоне Бриллюэна с использованием фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением. Наши результаты показывают широкую согласованность с расчетами теории функционала плотности и предоставляют доказательства вырождений в электронной структуре, которые предсказываются на основе пространственной группы ... "  На arXiv.

Akram Touil, Fabio Anza, Sebastian Deffner, James P. Crutchfield. Branching states as the emergent structure of a quantum universe = Ветвящиеся состояния как возникающая структура квантовой Вселенной. Quantum, vol. 8. October 10, 2024. В открытом доступе.

Почему мир кажется классическим? Несмотря на поразительные успехи в описании нашей квантовой Вселенной, понимание квантово-классического перехода все еще остается загадкой. Основная проблема возникает в понимании возникновения макроскопического, преимущественно классического поведения, исходя из специфики микроскопической квантовой динамики.

Квантовый дарвинизм. Он основывается на теории декогеренции для объяснения возникновения классического поведения в фундаментально квантовой Вселенной. В рамках данной концепции авторы доказывают важные идеи о возникновении классической феноменологии, сосредоточенной вокруг квантового диссонанса как меры квантовости корреляций ...

Yile Ying, Marina Maciel Ansanelli, Andrea Di Biagio, Elie Wolfe, David Schmid, Eric Gama Cavalcanti. Relating Wigner’s friend scenarios to nonclassical causal compatibility, monogamy relations, and fine tuning = Связь сценариев друзей Вигнера с неклассической причинной совместимостью, моногамными отношениями и точной настройкой. Quantum, vol. 8. September 26, 2024. В открытом доступе.

" ... эти препятствия невозможно преодолеть, даже если обратиться к циклическим причинным моделям, и мы обсудим потенциальные направления дальнейшего расширения структуры причинного моделирования ... " Отчет об исследовании.

Nicolas Barros, Sergio Ciliberto, Ludovic Bellon. Probabilistic work extraction on a classical oscillator beyond the second law = Вероятностное извлечение работы классического осциллятора за пределами второго закона. Physical Review Letters, 133, 057101. July 31, 2024.

"Мы экспериментально демонстрируем, что, применяя оптимальные протоколы, которые переводят систему между двумя состояниями равновесия, характеризующимися разницей свободной энергии ∆F, мы можем максимизировать вероятность выполнения перехода между двумя состояниями с работой W меньшей, чем ∆F. Второй закон справедлив только в среднем, что приводит к неравенству ‹W› ≥ ∆F. Эксперимент выполнен с использованием недозатухающего осциллятора, развивающегося в двухямном потенциале. Показано, что при подходящем выборе параметров вероятность получения траекторий с W ≤ ∆F может быть больше 95%. Ключевой особенностью получения этих результатов являются очень быстрые протоколы, которые объясняются равенством Яржинского ... "

(Локальные "нарушения" второго закона: несколько реализаций преобразования могут быть выполнены с работой W меньшей, чем разность свободной энергии ∆F, даже если в среднем ‹W› ≥ ∆F.) На arXiv.

Martijn Janse, Dennis G. Uitenbroek, Loek van Everdingen, Jaimy Plugge, Bas Hensen,Tjerk H. Oosterkamp. Current experimental upper bounds on spacetime diffusion = Текущие экспериментальные верхние границы диффузии пространства-времени. Physical Review Research, 6, 033076. July 17, 2024. В открытом доступе.

Квантовые состояния могут сохранять свою когерентность ценой некоторой степени стохастичности метрики пространства-времени, характеризуемой параметром диффузии пространства-времени. "Здесь мы сообщаем о существующих экспериментальных верхних границах такой пространственно-временной диффузии, основанных на обзоре нескольких типов экспериментов с очень низким силовым шумом в широком диапазоне пробных масс от одиночных атомов до нескольких килограммов. Мы находим верхнюю границу как минимум на 15 порядков ниже по сравнению с первоначальными границами для явных моделей, представленными Оппенгеймом и др. Представленные здесь результаты открывают путь для будущих экспериментов, которые могут помочь оценить классические квантовые теории ... "

Stefano Carignano, Carlos Ramos Marimon, Luca Tagliacozzo. Temporal entropy and the complexity of computing the expectation value of local operators after a quench = Темпоральная (временная) энтропия и сложность вычисления среднего значения локальных операторов после гашения. Physical Review Research, 6, 033021. July 3, 2024. В открытом доступе.

Установление связи между темпоральной (временной) запутанностью и локальной операторной запутанностью.

"Мы изучаем вычислительную сложность моделирования зависящего от времени среднего значения локального оператора в одномерной квантовой системе с использованием состояний произведения темпоральной матрицы и утверждаем, что она тесно связана со сложностью кодирования темпоральных матриц перехода (трансфер-матриц) и их частичных следов ... "

Квантовое гашение. Квантовая статистическая механика.

Goktug Karpat, Baris Cakmak. Memory in quantum processes with indefinite time direction and causal order = Воспоминания в квантовых процессах с неопределенным направлением времени и причинным порядком. Physical Review A, 110, 012446. July 18, 2024.

Авторы исследуют возникновение эффектов динамической памяти в квантовых процессах, имеющих неопределенное временное направление и причинный порядок.

"В частности, мы фокусируемся на классе фазово-ковариантных кубитовых каналов, который охватывает некоторые из наиболее важных парадигматических моделей открытых квантовых систем ...  Тогда как неопределенное направление времени получается с помощью операции квантового переворота времени, реализующей когерентную суперпозицию прямых и обратных процессов, неопределенный причинный порядок достигается с помощью карты квантового переключения, реализующей два квантовых процесса в когерентной суперпозиции их двух возможных порядков ... " На arXiv.

Xiao-Dong Chen, Zi-Xuan Gao, Xiaohan Cui, Hao-Chang Mo, Wen-Jie Chen, Ruo-Yang Zhang, C.T. Chan, Jian-Wen Dong. Realization of time-reversal invariant photonic topological Anderson insulators = Реализация инвариантных к обращению времени фотонных топологических изоляторов Андерсона. Physical Review Letters, 133, 133802. September 27, 2024.

Недавнее исследование беспорядка в топологической фотонике привело к реализации топологических изоляторов Андерсона, которые характеризуются неожиданным фазовым переходом, вызванным беспорядком. Однако наблюдаемые фотонные топологические изоляторы Андерсона до сих пор ограничиваются системами, нарушающими симметрию с обращением времени. Авторы предлагают и реализуют решение без нарушения симметрии обращения времени.

"Наша работа не только открывает путь к наблюдению уникальных топологических фотонных фаз, но и предлагает потенциальное применение устройств за счет использования беспорядка ... " На arXiv.

Тоже интересно: Isabelle Dume. Rotating cylinder amplifies electromagnetic fields = Вращающийся цилиндр усиливает электромагнитные поля. Physics World. October 1. 2024.

Физики наблюдали эффект Зельдовича в электромагнитной системе – то, что до сих пор считалось невероятно трудным. Наблюдение в упрощенном индукционном генераторе предполагает, что эффект на самом деле может иметь весьма фундаментальный характер.

"Это колеблющееся поле – простой способ создать сумму двух вращающихся полей в противоположных направлениях ...  Когда цилиндр вращается быстрее, чем частота поля, он, таким образом, усиливает компонент вращения, вращающийся в том же направлении ... "

По материалам журнала Nature Communications.

См. также: Что за теорию советских физиков доказали британские учёные? (АиФ).

Chanda Prescod-Weinstein. How physics is helping us to explain why time always moves forwards = Как физика помогает нам объяснить, почему время всегда движется вперед. New Scientist. June 26, 2024.

Хотя время относительно, для каждого наблюдателя оно все равно течет в одном направлении. Мы пока не понимаем почему, но некоторые физики ищут ответы, которые указывают на эволюцию энтропии ...

Автор – доцент кафедры физики и астрономии в Университете Нью-Гемпшира. Ее исследования в области теоретической физики сосредоточены на космологии, нейтронных звездах и частицах за пределами стандартной модели.

Физика на распутье: геометрия Финслера бросает вызов устоявшимся теориям. SecurityLab. 28 июня 2024 г.

Геометрия Финслера как мост между общей теорией относительности и квантовой механикой.

Гипотеза о финслеровой природе нашего пространства-времени.

См. также: Sjors Jacco Heefer. Finsler geometry, spacetime & gravity: From metrizability of Berwald spaces to exact vacuum solutions in Finsler gravity = Финслерова геометрия, пространство-время и гравитация: от метризуемости пространств Бервальда к точным вакуумным решениям в финслеровой гравитации. Phd Thesis (Mathematics and Computer Science). Eindhoven University of Technology. 2024. В открытом доступе.

Диссертация. 237 страниц.

Caetano, R.A., Angelo, R.M. Quantum violations of joint reality = Квантовые нарушения совместной реальности. Physical Review A, 110, 032214. September 17, 2024.

Основываясь на физическом принципе локальной причинности и определенном представлении об элементах реальности, Эйнштейн, Подольский и Розен выдвинули аргумент, показывающий возможность физических случаев, в которых две некоммутирующие наблюдаемые могут быть совместными (общими, объединенными) элементами физической реальности. "Здесь мы вводим новый критерий совместной реальности. Мы показываем, что согласно данному критерию квантовая механика обычно препятствует тому, чтобы некоммутирующие наблюдаемые имели совместные элементы реальности. Кроме того, мы вводим меру для количественной оценки степени нарушения критерия и исследуем последствия такой меры в связи с несовместимостью и корреляциями. Наши результаты предлагают новые способы интерпретации квантовых явлений ... " На arXiv.

Alireza Seif, Yu-Xin Wang, Ramis Movassagh, Aashish A. Clerk. Measurement and feed forward induced entanglement negativity transition = Измерение и переход отрицательного запутывания, вызванного прямой связью. Physical Review Letters, 133, 050402. July 30, 2024.

"Мы изучаем взаимодействие между динамикой, вызванной измерениями, и условной унитарной эволюцией в квантовых системах. Мы численно и аналитически исследуем процессы коммутирующего случайного измерения и прямой связи (MFF) и обнаруживаем резкий переход в их способности генерировать отрицательную запутанность (отрицательность запутанности) при изменении количества каналов MFF. Мы также устанавливаем прямое взаимодействие между данными результатами и переходами, вызванными случайной дефазировкой из среды с нарушенной симметрией обращения времени. В одном варианте задачи мы используем теорию свободных вероятностей, чтобы строго доказать существование перехода. Более того, эти процессы MFF имеют представление динамических схем, которые можно экспериментально исследовать на современных платформах квантовых вычислений ... " На arXiv.

Jackie Appel. Scientists discovered something kinda alarming: The Universe shouldn't actually exist. These models are very, very wrong = Ученые обнаружили нечто тревожное: Вселенная на самом деле не должна существовать. Эти модели очень и очень неправильны. Popular Mechanics. August 8, 2024.

Вселенная пронизана полем Хиггса, придающим всему массу. Но данное поле не совсем стабильно, и если бы оно "пузырилось", это изменило бы реальность до такой степени, что всё в этом "пузыре" перестало бы существовать.

Группа ученых утверждает, что существование первичных черных дыр как раз должно было вызвать "пузырение" поля Хиггса до такой степени, что ничто никогда не могло образоваться.

Paul M. Sutter. The secrets hiding in the vacuum = Тайны, скрывающиеся в вакууме. Universe Today. August 20, 2024.

"Пустое пространство – это ничто, но". Согласно странным правилам квантовой механики, пустое пространство на самом деле наполнено бесконечным количеством энергии, известной как энергия вакуума.

Один из уроков квантовой теории в том, что частицы, такие как электроны, фотоны, нейтрино и тому подобное, не являются тем, чем кажутся. Напротив, каждая из частиц, которые мы видим в природе, на самом деле является лишь частью гораздо более крупной и грандиозной сущности. Это квантовые поля, которые впитывают каждый кусочек пространства и времени по всей Вселенной.

Для каждого вида частиц существует своё квантовое поле: одно поле для электронов, другое для фотонов и так далее. Данные поля невидимы для нас, но они составляют фундаментальные строительные блоки существования. Они постоянно вибрируют и гудят. Когда поля вибрируют с достаточной энергией, появляются частицы. Когда поля затухают, частицы исчезают. (Другой способ взглянуть на это – сказать, что то, что мы называем "частицей", на самом деле является локализованной вибрацией квантового поля). Когда взаимодействуют две частицы, это просто две части квантовых полей, взаимодействующих друг с другом.

.............................................................................................................................

Настоящего вакуума не существует; куда бы вы ни пошли, всегда есть вибрирующие квантовые поля.

Мы знаем, что энергия вакуума – непрерывное кипение и вибрация квантовых полей – взаимодействует с повседневным миром. Например, электроны внутри атомов иногда перемещаются на более удаленные орбиты от ядра. У электронов нет причин возвращаться вниз, пока их не столкнут квантовые поля, заставляя вернуться на свое обычное орбитальное место.

"Я знаю, что все это звучит странно и в духе нью-эйджа, но это реальная вещь. Куда бы вы ни пошли во Вселенной, всегда что-то есть".

Автор – известный астрофизик ...

Marcus Du Sautoy. Is the universe a game? = Является ли Вселенная игрой? New Scientist. July 5, 2024.

... Интересна роль неопределенности. Мы вступаем в игру, так как есть шанс, что любая из сторон выиграет. Если мы заранее знаем, чем закончится игра, она теряет всю свою силу. Отсюда обеспечение постоянной неопределенности как можно дольше является ключевым компонентом игрового дизайна ...

... Интересен и тот факт, что игра должна иметь конец ...

... Если Вселенная – игра, то кто в нее играет и что будет значить победа? Мы в этой игре пешки … ? Существуют предположения, что наша Вселенная на самом деле представляет собой огромную симуляцию ...  "Игра жизни" Джона Конвея кажется наиболее близкой к игре, которой могла бы быть Вселенная. Там пиксели на бесконечной сетке рождаются, живут и умирают в соответствии с окружающей средой и правилами игры ...

Автор – профессор кафедры по общественному пониманию науки в Оксфордском университете. В его книге "Вокруг света за 80 игр" (2023) показано, как глубоко всегда были переплетены математика и игры, и как игры и лежащие в их основе математические принципы формируют то, кем мы являемся.

Версия перевода (Дзен).

II Международная научная конференция "Пространство. Время. Цивилизация. STC 2024", Индия-Россия-Египет, 2-7 ноября 2024 г.

Это международный форум, на котором рассматриваются основные проблемы прошлого, настоящего и будущего с точки зрения изучения древней истории и современных тенденций в математике и физике. Конференция посвящена теории и эксперименту в области гравитации, изучению свойств астрофизических объектов и крупномасштабных структур Вселенной, а также взаимосвязи между развитием естественных наук и устойчивым развитием Цивилизации.

Работа конференции проводится параллельно в трёх странах в очном и заочном (Zoom) формате. Площадками проведения конференции выступают МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия), Институт технологии и науки Бирла (Пилани, Индия), Египетско-российский университет (Каир, Египет). Рабочий язык конференции – английский.

На конференции запланировано три параллельных секции

ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

- Модели пространства-времени в современной физике.

- Гравитация, космология и крупномасштабные структуры.

- Гравитационные волны.

- Астрофизика высоких энергий.

- Проблемы классической и квантовой теории поля.

- Теоретическая астрофизика, темная материя и темная энергия.

- Основы математики и фундаментальной физики.

ПРОБЛЕМЫ ЦИВИЛИЗАЦИИ

- Эволюция крупномасштабных структур и будущее Вселенной.

- Будущее Земли: тревоги и прогнозы.

- На пути к устойчивой цивилизации.

ИСТОКИ ЦИВИЛИЗАЦИИ

Додинастические артефакты в Египте.

Центры древних цивилизаций в Азии и Америке.

Современные методы датировки артефактов.

Мифы и легенды как источник исторической информации.

Материалы конференции предполагаются к опубликованию.

На сайте данной конференции можно найти материалы предшествовавшей конференции.

Для контактов: https://icstc.space/#contacts

Дополнительно (МГТУ им. Н.Э. Баумана).

18-я Международная конференция по гравитации, космологии и астрофизике RUSGRAV-18, Казань, Россия, 25-29 ноября 2024 г.

Конференция проводится на базе Института физики Казанского федерального университета в очно-заочном формате. Рабочие языки – русский, английский. 

НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ

- Классическая гравитация.

- Релятивистская астрофизика и космология.

- Квантовые аспекты гравитации.

Философские и методологические проблемы гравитации, червоточины (кротовые норы), многомерные теории гравитации, квантованные поля в искривленном пространстве-времени, поля высших спинов, голографические модели и многое другое.

Материалы конференции предполагаются к опубликованию.

Для контактов: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.  

Дополнительно (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Интересно: Материалы российского научного журнала "Пространство, время и фундаментальные взаимодействия".

См. также: The Unraveling of Space-Time = Распутывание пространства-времени. Quanta. Special issue. September 25, 2024.

Этот специальный выпуск журнала Quanta Magazine посвящен поиску фундаментальной природы реальности: "Можно ли сохранить пространство-время?", "Джон Уилер видел слезу (разрыв) в реальности", "Мысленные эксперименты, разрушающие ткань пространства-времени" ...

И. Зерчанинова